板形是板带的重要质量指标,而该项指标对所生产的超薄板和箔材(包括铜、铝等有色软金属)的质量尤其重要。超薄板和箔材的板形检测与控制技术也是一些发达国家所掌握精密带材轧制成套设备核心的关键技术。 由于超薄板和箔材(包括铜、铝等有色软金属)材质和厚度的特殊性,以往研究的接触式板形检测装置因辊环惯量和测量张力大,容易划伤带材表面,而非接触式板形检测装置不能检测潜在的板形,影响了它的使用范围。本文以我校孙旭光教授为主的课题组研制成功的气动板形检测辊为基础,进一步研究了由检测辊发展为适用于箔材板形检测的气动板形仪的一些相关问题,对国内进一步开发精密带材轧制设备有重要的现实意义。 本文主要研究的内容主要包括以下几个方面: (1)以我校现有的 300 四辊轧机为实验基础,设计了一套七段式气动检测辊。通过建立气动检测辊检测间隙中气膜的数学模型,利用有限差分法数值求解,得到了气动板形仪核心工作部分—气膜和节流孔的性能参数,取得了满意的计算结果,为实际设计板形仪奠定了必要的理论基础。 (2)设计了一套配套七段气动检测辊的气电转换装置,该转换装置采用差压传感器为计算机的采集处理提供标准的电信号。 (3)利用可视化软件 VB6.0 开发了一套配套的板形检测实验软件,该软件具有检测辊动、静态特性标定和板形在线显示等一些基本的功能。 (4)在以上部分完成构成气动板形仪后,利用开发的板形检测实验软件对所研制的气动板形仪装置进行了静态标定和动态标定,积累了大量的实验数据。 实验表明,本文开发研制的气动板形仪满足了设计上的要求,通过实际加工和实验中得到的气动板形仪静动态实验数据,对气动板形检测仪的工业化打下了基础。