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重慶科技學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
院 （系） 機(jī)械學(xué)院 專業(yè)班級 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化
學(xué)生姓名 劉川 學(xué)號
指導(dǎo)教師 陳祥偉 職稱 高級工程師
題目：Φ20～Φ90高精度棒材矯直機(jī)設(shè)計(jì)
（任務(wù)起止日期 2008年2 月23 日至 2008年6月15 日）
教 研 室 主 任 年 月 日
院 長（系主任） 年 月 日
設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容：
（一）設(shè)計(jì)參數(shù)：
1. 矯直棒材規(guī)格：Ф20—Ф90
2. 矯直棒材材料：合結(jié)鋼、不銹鋼（бs=1200N/mm2）
3.棒材原始曲率：≦0.4%（mm/m）
4.矯直后直度：0.05%（mm/m）
5.棒材原始表面：Ra3.2
6.棒材矯直后表面：Ra0.8
7.最大矯直速度：3~30m/min
8.最大矯直力：300KN
9.采用液壓過載保護(hù)
10.采用循環(huán)潤滑與循環(huán)冷卻
11.自動上下料
（二）整機(jī)設(shè)計(jì)、潤滑系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)、整機(jī)設(shè)備安裝與維護(hù)方案制定
設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)要求：
滾光矯直機(jī)力能參數(shù)計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、潤滑系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)。具體要求如下：
1.進(jìn)行相關(guān)資料查閱，完成文獻(xiàn)綜述，英文資料翻譯，完成開題報告
2.進(jìn)行總體方案論證及選型，主要理論參數(shù)計(jì)算與優(yōu)化
3.采用計(jì)算機(jī)繪圖完成總機(jī)裝配圖、輥系裝配圖
4.完成15000字左右的設(shè)計(jì)說明書
5.答辯
主要參考文獻(xiàn)（由指導(dǎo)教師指定）：
[1]崔甫．矯之技術(shù)與矯直原理：冶金工業(yè)出版社，2005年4月（第二版）
[2] 濮良貴．機(jī)械設(shè)計(jì)：高等教育出版社，2001年6月（第七版）
[3] 劉鴻文．材料力學(xué) ： 高等教育出版社，2004年1月（第四版）
[4] 劉建臣． AutoCAD2004中文版 ：國防工業(yè)出版社，2004年1月
[5] 鄒家祥．軋鋼機(jī)械：冶金工業(yè)出版社，2000年2月（第三版）
[6] 王章忠．機(jī)械工程材料：機(jī)械工業(yè)出版社，2006年1月（第一版）
[7] 李坤．機(jī)械維護(hù)與安裝：化學(xué)工業(yè)出版社，2004年2月
[8] 劉延?。簤号c氣壓傳動 ：機(jī)械工業(yè)出版社，2007年2月（第二版）
[9] 王春行．液壓控制系統(tǒng)：機(jī)械工業(yè)出版社，2007年8月（第一版）
[10] 羅振才．冶金機(jī)械設(shè)計(jì)方法：冶金工業(yè)出版社，1993年4月
[11] 唐金松．簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊：上海科技出版社，1992年6月
[12] 摩檫摩損與潤滑 ：石油工業(yè)出版社
[13] 石洪衛(wèi)．冶金管理雜志 ：冶金管理雜志出版社，2008年1月
[14] 汪學(xué)瑤．特殊鋼雜志：特殊鋼雜志出版社，2008年2月
[15] 李茂基.軋鋼機(jī)械[M]北京：冶金工業(yè)出版社，1998年
同組設(shè)計(jì)者及分工：
無
注：該任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，在畢業(yè)設(shè)計(jì)開始前一周下達(dá)給學(xué)生，一式二份，專業(yè)教研室、每個學(xué)生各一份。其中教研室的一份待學(xué)生做完畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）后作為附件裝入學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料中。
學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作進(jìn)度計(jì)劃表
序號
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作任務(wù)
工 作 進(jìn) 度 安 排 （周）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
1
資料查閱，學(xué)習(xí)有關(guān)知識，完成文獻(xiàn)綜述報告
2
完成外文譯文、撰寫開題報告
3
進(jìn)行調(diào)研，開展設(shè)計(jì)方案論證
4
進(jìn)行設(shè)計(jì)理論參數(shù)計(jì)算與選擇
5
進(jìn)行結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)與主要參數(shù)驗(yàn)證
6
確定設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，繪制圖紙
7
整理設(shè)計(jì)資料，撰寫說明書
8
整理提交設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)計(jì)說明書
9
準(zhǔn)備答辯
10
答辯
說明：1.此表由指導(dǎo)教師填寫；
2.此表每個畢業(yè)學(xué)生一份，作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）檢查工作進(jìn)度之依據(jù)；
3.進(jìn)度安排計(jì)劃請用藍(lán)或黑色橫條線在相應(yīng)位置標(biāo)出，進(jìn)度安排實(shí)施請用紅色橫條線在相應(yīng)位置標(biāo)出。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）階段工作情況檢查表
時間
第一階段（完成開題報告時）
第二階段
第三階段（參加畢業(yè)答辯一周前）
內(nèi)容
組織紀(jì)律
完成任務(wù)情況
組織紀(jì)律
完成任務(wù)情況
組織紀(jì)律
完成任務(wù)情況
檢
查
情
況
教師簽字
簽字 日期 年 月 日
簽字 日期 年 月 日
簽字 日期 年 月 日
說明：1.此表每個畢業(yè)學(xué)生一份，由指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生具體執(zhí)行情況如實(shí)填寫；
2.對違紀(jì)和不能按時完成任務(wù)者，指導(dǎo)教師可根據(jù)情節(jié)輕重對該生提出警告或不能參加答辯的建議。
重慶科技學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
題 目 φ20-φ90高精度棒材矯直機(jī)設(shè)計(jì)
姓 名__劉 川 __ 學(xué) 號_2004440118
院（系）機(jī)械工程學(xué)院
專業(yè)班級 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化本科2004級
指導(dǎo)教師_ 職 稱_高級工程師
評 閱 人___ _ 職 稱___
2008年6月10日
注 意 事 項(xiàng)
1. 設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容包括：
1) 封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）
2) 題名頁
3) 中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞
4) 外文摘要、關(guān)鍵詞
5) 目次頁（附件不統(tǒng)一編入）
6) 論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論、參考文獻(xiàn)
7) 附錄（對論文支持必要時）
2. 論文字?jǐn)?shù)要求：設(shè)計(jì)（論文）字?jǐn)?shù)理工類不少于1.5萬字，文科類不少于1.2萬字。
3. 附件包括：任務(wù)書、文獻(xiàn)綜述、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。
4. 文字、圖表要求：
1) 文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫。
2) 工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫。
3) 畢業(yè)論文須用A4單面打印，論文50頁以上的雙面打印。
4) 圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上。
5) 軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔。
5. 裝訂順序
1) 設(shè)計(jì)（論文）
2) 附件
按照任務(wù)書、文獻(xiàn)綜述、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂
3) 教師指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）情況記錄表
4) 其它
學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明
本人以信譽(yù)聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的設(shè)計(jì)（研究）工作及取得的成果，設(shè)計(jì)（論文）中引用他（她）人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人獨(dú)立完成，不包含他人成果及為獲得重慶科技學(xué)院或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用其材料。與我一同工作的同志對本設(shè)計(jì)（研究）所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者（簽字）：
簽字日期 年 月 日
重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 目錄
目 錄
中文摘要 I
英文摘要 II
1 緒 論 1
1.1設(shè)計(jì)課題背景 1
1.2設(shè)計(jì)依據(jù) 1
1.3矯直設(shè)備的發(fā)展概況 1
1.4分類及工作原理 3
1.4.1 壓力矯直機(jī) 3
1.4.2輥式矯直機(jī) 3
1.4.3 斜輥式矯直機(jī) 3
1.4.4拉伸矯直機(jī) 3
1.4.5拉伸彎曲矯直機(jī) 4
2 鋼材矯直理論 1
2.1“ 矯直”的定義 1
2.2反彎矯直的基本原理 1
3二輥滾光矯直機(jī)的工作原理 4
3.1二輥滾光矯直機(jī)的簡介 4
3.2二輥滾光矯直機(jī)的工作原理 4
3.3設(shè)計(jì)二輥滾光矯直機(jī)所涉及到的主要參數(shù) 10
3.4國內(nèi)外現(xiàn)在生產(chǎn)這種矯直機(jī)的廠家 11
4二輥滾光矯直機(jī)力能參數(shù)計(jì)算 12
4.1矯直力的計(jì)算 12
4.1.1求導(dǎo)程t 12
4.1.2求彈性極限彎矩Mmax 13
4.1.3求傾角： 13
4.1.4軸承承受力的總和 14
4.2 二輥滾光矯直機(jī)功率計(jì)算 14
4.2.1軸承的消耗功率 14
4.2.2滑動摩擦的消耗功率 14
4.2.3滾動摩擦的消耗功率 14
4.2.4塑性彎曲變形的消耗功率 15
4.2.5消耗總功率 15
4.3電機(jī)驅(qū)動功率 12
4.4關(guān)于機(jī)架、機(jī)座及軸承蓋的設(shè)計(jì) 15
5二輥滾光矯直機(jī)輥系設(shè)計(jì) 18
5.1矯直輥的組成 18
5.2.矯直輥材料 18
5.3矯直輥尺寸計(jì)算 19
5.4矯直速度計(jì)算 20
5.5矯直輥強(qiáng)度計(jì)算 21
5.6軸承的壽命校核 23
6二輥滾光矯直機(jī)傳動裝置的選擇及液壓過載保護(hù) 25
6.1二輥滾光矯直機(jī)傳動裝置的選擇 25
6.1.1矯直機(jī)主傳動裝置的組成 25
6.1.2矯直機(jī)主傳動裝置類型 25
6.1.3萬向連接軸 25
6.1.4聯(lián)接軸的總體的配置及其平衡裝置 26
6.1.5主減速機(jī) 27
6.2二輥滾光矯直機(jī)的液壓過載保護(hù)裝置 28
7二輥滾光矯直機(jī)的安裝與維護(hù) 30
7.1二輥滾光矯直機(jī)的安裝 30
7.1.1基礎(chǔ) 30
7.1.2設(shè)置安裝基準(zhǔn) 30
7.1.3設(shè)置墊板 30
7.1.4矯直機(jī)的吊裝、找正、找平、找標(biāo)高 31
7.1.5二次灌漿 31
7.1.6試運(yùn)轉(zhuǎn) 31
7.2二輥滾光矯直機(jī)的維護(hù) 31
7.2.1二輥滾光矯直機(jī)的維護(hù)和修理制度 31
7.2.2二輥滾光矯直機(jī)的潤滑 32
8總結(jié) 34
9致謝 35
10參考文獻(xiàn) 36
重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 中文摘要
摘 要
隨著科技的進(jìn)步，人們對棒材的需求量越來越大、對其精度要求也越來越高，以前人們采用平行輥矯直機(jī)矯直管、棒等圓形斷面條材，圓材在矯直過程中容易產(chǎn)生自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，并且只能矯直圓材垂直于輥軸的縱向剖面上的彎曲。在這種情況下斜二輥矯直機(jī)的問世解決了以前平行輥矯直機(jī)所解決不了的棒材、管材的矯直問題，在這種情況下，我們對二輥滾光矯直機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
本文重點(diǎn)對鋼材矯直工藝及工作原理，斜輥矯直機(jī)的工作原理、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了介紹，同時對二輥棒材矯直機(jī)力能參數(shù)的計(jì)算進(jìn)行了分析，提出了本次設(shè)計(jì)二輥棒材矯直機(jī)的基本思路。矯直機(jī)的機(jī)架、機(jī)座、傳動等部分設(shè)計(jì)不屬于本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，所以在這里只是作了簡單的介紹，但是由于時間比較倉促，本文對矯直機(jī)的液壓壓下裝置、矯直機(jī)的安裝與維護(hù)沒有做出詳盡的介紹，限于本人的水平，文中有誤漏之出，還請批評指正。
關(guān)鍵詞：棒材 矯直工藝 二輥棒材矯直機(jī) 矯直力能參數(shù)
1
重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) Abstract
ABSTRACT
With the advancement of technology, people's growing demand for the bar, its accuracy is also getting higher and higher, before people parallel roller leveler straightening tubes, rods and other circular cross-section of the build, round-wood in hand Direct the process of rotation is easy to produce, and only straightening roundwood roll axis perpendicular to the longitudinal section on the bend. In this case the ramp roll straightening machine resolved before the advent of parallel roll straightening machine can not be resolved by the bar, pipe straightening of the problem, in this case, we design roll on the roller-straightening machine.
The steel straightening process and working principle, ramps roll straightening machine works, characteristics, such as the structure was introduced, while two of the roll bar straightening machine can be calculated parameters of an analysis of the proposed The design of the roll bar leveler of the basic ideas. Straightening machine rack, engine, transmission and other parts of the design are not the focus of this design, so here is a brief introduction, but because of the time hasty comparison, the paper leveler of the hydraulic pressure devices, Straightening machine installation and maintenance have not made detailed introduction, I am limited to the level of error in the text of a leak, also invited criticism correction.
Key words: bars；Straightening process；the two roll bar straightening machine；straightening of the power parameters
1 緒 論
1.1設(shè)計(jì)課題背景
長期以來，矯直機(jī)因彎曲由人工檢測，壓彎量人為設(shè)定不夠準(zhǔn)確，全過程都靠手工操作，效率低，矯直精度全憑操作者經(jīng)驗(yàn)來決定等缺點(diǎn)，一直作為一種補(bǔ)充矯直設(shè)備來使用。所以矯直必須檢測工件的原始彎曲，測量彎曲量、確定最佳矯直點(diǎn)、設(shè)定壓彎量。由于缺少可靠的檢測手段和認(rèn)識上的一些人為因素，以前這些工作只能靠人工來完成。因此以前的矯直機(jī)有以下缺點(diǎn)：彎曲人工檢測、壓彎量人工設(shè)定不夠準(zhǔn)確，效率低，矯直精度全憑操作者經(jīng)驗(yàn)來決定，降低了生產(chǎn)效率。而且現(xiàn)在人們對棒材的需求量越來越大、對其精度要求也越來越高，在情況下斜二輥矯直機(jī)的問世解決了以前平行輥矯直機(jī)所解決不了的棒材、管材的矯直精度問題，在這種情況下，我們對二輥滾光矯直機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
矯正扁軋制品現(xiàn)代化設(shè)備的自動化
Yu. N. Belobrov, V. G. Smirnov,
A. I. Titarenko, V. A. Perekhodchenko,
and I. L. Sinel’nikov
Severstal公司于2003年8月[1, 2, 3]在其2800和5000輾軋器上成功完成引進(jìn)新的線內(nèi)矯直機(jī)（PSMs）。此機(jī)器的主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)如下：
每臺機(jī)器配備液壓暫緩機(jī)制（以改善機(jī)器調(diào)整的動力和準(zhǔn)確度，更加可靠地維持恒定差距）;
每臺機(jī)器擁有借助液壓缸來單獨(dú)調(diào)整每個工作輥的機(jī)制（這就通過提供對一個曲率改變的控制拓寬了矯直的范圍）；
每一工作輥由其自身的可調(diào)驅(qū)動提供（以消除軸與軸之間堅(jiān)硬的動力約束）；
輥的PSM系統(tǒng)附著在暗盒中（以方便維修和降低輥更換費(fèi)用）；
PSM具有可調(diào)整機(jī)器從十輥矯直計(jì)劃到五輥矯直計(jì)劃的系統(tǒng)，也就是雙倍的輥間距離（這就拓寬了機(jī)器可提供的板厚范圍）。
因此，新的矯直機(jī)是包括一個有由數(shù)字和模擬信號控制的大范圍液壓和電力驅(qū)動組件構(gòu)成的先進(jìn)多功能系統(tǒng)機(jī)制。整個復(fù)雜的PSM機(jī)制可以被劃分為以下兩個功能組：主要功能組，包括直接參與矯直運(yùn)作的機(jī)制（阻跌機(jī)制，單獨(dú)調(diào)整輥的機(jī)制，調(diào)整不同矯直過程的組件，從頂部輥到各支線的機(jī)制，主驅(qū)動器）；輔助功能組，（包括暗盒更換機(jī)制，軸鎖機(jī)制，輥冷卻系統(tǒng)設(shè)備）。雖然PSM用于盤大數(shù)目的機(jī)制，但運(yùn)用現(xiàn)代化的液壓及電力驅(qū)動使得在PSM及其元件上操作的主輔運(yùn)作都能實(shí)現(xiàn)完全的自動化。
以下是對最重要的板矯直機(jī)器機(jī)制的特點(diǎn)和自動化控制系統(tǒng)的描述。同時討論下這些機(jī)制的運(yùn)作機(jī)制。單片矯直機(jī)器功能的液壓阻跌機(jī)制（HHMs）主要是以下兩個機(jī)制：調(diào)整機(jī)制；通過此機(jī)制維持特殊位置。每一機(jī)制對應(yīng)的控制系統(tǒng)和一定效率標(biāo)準(zhǔn)都需滿足一定要求。在調(diào)整機(jī)制中，液壓阻跌機(jī)制控制系統(tǒng)必須完成以下職能：
與液壓缸同步運(yùn)動并保持偏差角度在規(guī)定范圍內(nèi)；
為調(diào)整一個新板的尺寸而加速；
維持機(jī)制安置的高精度；
在維持機(jī)制的運(yùn)作時控制系統(tǒng)需滿足以下條件：
穩(wěn)固頂部暗盒與頂部支線輥的高精度協(xié)調(diào)；
減少當(dāng)設(shè)備發(fā)生偏差時將其返回至規(guī)定坐標(biāo)所需的時間（比如因矯直一塊板而用的力）；
需要同步化。在Severstal的第三制板車間的板矯直機(jī)器運(yùn)作的經(jīng)驗(yàn)中顯示大多在調(diào)整機(jī)器中的問題因素都是應(yīng)用液壓缸時力量的不均勻造成的。PSM中大量的運(yùn)作部分的不對稱分配是引起這一不均勻的原因（特別是軸配置重量的影響）。服務(wù)系統(tǒng)閥的“電力零點(diǎn)”及其關(guān)聯(lián)的“液壓零點(diǎn)”也是一個作用因素。液壓缸的體積越小，后者的作用就越為顯著。因此，支線的頂部輥的HHM是使零點(diǎn)漂移的最敏感的系統(tǒng)。
還有其他影響阻跌機(jī)制動力，同時性與同步性的因素：
雖然偏差不大，但是由于不同配件的尺寸偏差使液壓缸上部件產(chǎn)生摩擦力的不同。
液壓供應(yīng)渠道的“彈跳”特性與慣性表征指數(shù)的不同（由于從服務(wù)閥引向液壓缸的管道長度不同產(chǎn)生）。
因此，由于PSM沒有配備汽缸同步運(yùn)作機(jī)制裝置，發(fā)射相同規(guī)模信號至服務(wù)閥輸入端就不可避免產(chǎn)生不同的速度使機(jī)制造成嚴(yán)重?fù)p壞。
為減少和消失以上所提因素造成的地影響，我們?yōu)樽璧鴻C(jī)制的電力同步化開發(fā)了算法。
暗盒頂部的HHM由四個阻跌缸與四個平衡缸組成，這一設(shè)計(jì)可以確保機(jī)器的移動調(diào)整被設(shè)定到矯直縫要求的尺寸（與板的厚度一致 ）并且使矯直縫在存在或不存在外罩負(fù)載的情況下在受矯直力量作用時都能維持特別的精度。阻跌機(jī)制的汽缸系統(tǒng)是按照僅有一個內(nèi)腔被用作工作腔的方式設(shè)計(jì)的。而第二腔則與充電渠道相連。頂部暗盒在阻跌汽缸克服平衡壓力的時候下跌。暗盒的上升也只有平衡缸的動作來實(shí)現(xiàn)。這一安排消除了設(shè)備位置放置之間的縫隙。
而輥支線上的HHM則由兩個氣壓缸構(gòu)成。當(dāng)輥將下跌和將進(jìn)入桿腔將上升時高壓液體就涌進(jìn)活塞腔。
控制原理。為控制阻跌機(jī)制的液壓缸提供單獨(dú)的回路（圖1）。從服務(wù)閥輸入端發(fā)送的控制信號（Xctl）由比例整數(shù)控制器（PI）形成（為提高系統(tǒng)的靈敏度，我們選擇使用“0”部分重疊閥門）。從控制器（誤差信號Xerr）發(fā)送至輸入端的信號則是由位置控制點(diǎn)信號（Xcpt）與反饋信號（Xf.b）的差異形成的。而后者的信號接收于給定液壓缸的線更換儀器（G）。
HHM頂部暗盒的測試儀建為平衡液壓缸（HCs）。經(jīng)過一定的系數(shù)允許，液壓缸以其移動可以被看作與缸桿更換回應(yīng)相同的方式進(jìn)行安裝。支線的HHM頂部暗盒的測試儀直接與阻跌缸合并。整部控制器僅在在最終調(diào)整步驟與規(guī)定協(xié)調(diào)穩(wěn)定時才激活。當(dāng)更換超過某個一定的最低限度值時，PI控制器的功能將被比例控制器（P）的轉(zhuǎn)換功能W(s) = k所代替。因此，Xctl(t) = kXerr(t).
當(dāng)更換的工作輥之間有明顯的差異時，控制點(diǎn)與線更換儀器的反饋信號將達(dá)到一個足夠大的值，那么，控制服務(wù)閥運(yùn)作的輸出端信號將達(dá)到飽和區(qū)域。在這種情況下，只要誤差超過Xctl 大于飽和區(qū)(Xsat)的邊界值的時候，更多的更換綠規(guī)則和缸的同步運(yùn)動將不可能。限制誤差---- Xctl不達(dá)到飽和的最大誤差----與控制器比例上所得值完全相反k: Xerr < Xsat /k。
通過減小k值來解決所給問題會導(dǎo)致PSM在調(diào)整中速度的丟失和矯直運(yùn)作中控制精度的減小。所以，這一系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是為了保持當(dāng)存在實(shí)質(zhì)更換時從飽和區(qū)所得控制信號，使控制器輸入端不會送入需要的數(shù)值(Xrq)，而是有相當(dāng)增加的數(shù)值 (DX)以滿足kDX < Xsat 的條件。
控制點(diǎn)通過與缸運(yùn)動方向有關(guān)的最大落后的回應(yīng)增加而引起的缸的位置發(fā)生變化使DX總合增加?？刂泣c(diǎn)的調(diào)整將繼續(xù)，直到當(dāng)機(jī)制所需值與實(shí)際位置小于增加值的時候Xrq – Xf.b < DX。
然后，控制器輸入端的值為Xcpt，它與所需調(diào)整值相等Xcpt = Xrq. 這樣調(diào)整就完成了。運(yùn)用分步增加控制點(diǎn)的原理使缸的同步運(yùn)動與對于幾乎任意理想重復(fù)因素的點(diǎn)高精度控制設(shè)置得到了實(shí)現(xiàn)工作輥單獨(dú)調(diào)整機(jī)制。
通過將液壓缸與V帶驅(qū)動相連的方法，板矯直機(jī)器的設(shè)計(jì)使各個工作輥能夠垂直地移動。缸的動力由部分控制與服務(wù)閥運(yùn)作來供應(yīng)。一個線更換儀器建成從輥位置上獲得反饋信號的一個缸。
因?yàn)檫@些儀器實(shí)際上是通過缸桿而非工作輥來傳遞信息，以下的換算傾向于由輥的協(xié)調(diào)得到：Xrol = kredXf.b。此處，kred是驅(qū)動的傳動裝置比例，Xf.b 是由線更換換能器通過缸桿測量得到的位置。
所以，每個工作輥的位置通過提供反饋回路來加以控制的。圖1是其中一條回路的圖解?？刂菩盘柺峭ㄟ^PI控制器的方式生成的，它成功地實(shí)現(xiàn)了在沒有滿意速度的情況下也能調(diào)整系統(tǒng)的高精度。
輥的單獨(dú)驅(qū)動：
上述設(shè)計(jì)基于帶不同能量供應(yīng)的自控馬達(dá)驅(qū)動頻繁地轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)。每個單獨(dú)的驅(qū)動提供多于一個足驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)如下：
更大的可靠性，工作輥線速與板的速度差異使機(jī)制少了很多負(fù)載的組件；
當(dāng)一個或甚至幾個驅(qū)動發(fā)生故障時機(jī)器仍能繼續(xù)運(yùn)作；在這種情況下，輥的回應(yīng)能從矯直區(qū)域撤去；
輥的線速可以根據(jù)板的實(shí)際速度單獨(dú)被糾正；此糾正能被作為預(yù)備措施（在已測值和已計(jì)算值的基礎(chǔ)上）也可以在矯直運(yùn)作的過程中（通過雇傭人員來獲得頻繁轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)）進(jìn)行。
主驅(qū)動繞九個矯直輥和兩個外罩輥轉(zhuǎn)動。因?yàn)镻SM被安裝在輾軋線上，也就是說，如果驅(qū)動在即使很短的時間內(nèi)也無法正常運(yùn)作，那么可能造成不能大批量生產(chǎn)，所以驅(qū)動在運(yùn)作中必須高可靠。 驅(qū)動必須要滿足的要求決定機(jī)器的運(yùn)作和設(shè)計(jì)特性如下：
進(jìn)行矯直的板必須在矯直輥，外罩輥以及輥轉(zhuǎn)送器的毗鄰部分建立剛性的動力學(xué)連接；
由于在矯直操作中塑性變形，板需要伸長，長度的增加隨著各工作輥長度因彎曲半徑的不同而不同。這種情況導(dǎo)致板速在朝PSM終端移動時不均勻分布的增加；
必須可能使用不同直徑的工作輥（這一點(diǎn)還正在做，比如，因?yàn)椴痪鶆虻哪p或重磨）；
輥的負(fù)載應(yīng)根據(jù)所選矯直機(jī)制來區(qū)分；
反向的矯直也應(yīng)該可以；
鑒于以上因素與此處討論的板矯直機(jī)器實(shí)際運(yùn)作機(jī)制問題，以下是建立電力驅(qū)動的要求：
速度的規(guī)定在較廣的限制內(nèi)，包括負(fù)荷下的馬達(dá)啟動；
在逆向機(jī)制中也可運(yùn)行；
剛性特性 w = ?(M)；
維持規(guī)定速度的高精度；
完全同步操作；
元素基礎(chǔ)：
輥的驅(qū)動是由具有短路轉(zhuǎn)子的異步三相馬達(dá)建立起來的。該馬達(dá)由德國VEM公司設(shè)計(jì)。它們在嚴(yán)重超載的情況下仍能繼續(xù)可靠地運(yùn)作?？刂拼笋R達(dá)頻率轉(zhuǎn)換的SIMOVERT是由德國西門子公司制造。其模塊化設(shè)計(jì)便于維護(hù)和修理，其存在的一個內(nèi)置為處理器座使人們能執(zhí)行大部分牽涉驅(qū)動控制運(yùn)作的功能（ 維持規(guī)定的速度下的高度穩(wěn)定性，重新根據(jù)輥的實(shí)際直徑計(jì)算旋轉(zhuǎn)頻率，診斷驅(qū)動的狀況，控制驅(qū)動運(yùn)作，在PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)之間交換信息）。
因?yàn)椴煌瑫r點(diǎn)輥之間不同的分配度，所以不同種能量的馬達(dá)被用在系統(tǒng)中。 使用不同的馬達(dá)就能顯著地減少電力設(shè)備耗費(fèi)成本并且改善整機(jī)的性能。
此機(jī)器擁有三種主要運(yùn)作機(jī)制：工作機(jī)制（半自動化與自動化），運(yùn)輸機(jī)制，以及暗盒更換機(jī)制。
圖2顯示了工作機(jī)制實(shí)現(xiàn)運(yùn)作的框圖。在這種半自動化機(jī)制中，操作者通過操作臺控制PSM。在這種情況下，操作者可完成如下操作：從數(shù)據(jù)庫中選取矯直機(jī)制；糾正已選機(jī)制；手動調(diào)整機(jī)制，這需要操作者指示所需暗盒按鈕位置（為五輥矯直還是十輥矯直）；調(diào)整暗盒頂部到底部之間的縫隙；為工作輥設(shè)置單獨(dú)調(diào)整協(xié)調(diào)；選擇矯直速度與方向；生成開始調(diào)節(jié)機(jī)器到一指定機(jī)制的命令。
機(jī)器自動調(diào)整至所選機(jī)制。在調(diào)整完成后將有信號發(fā)送至控制板以指示機(jī)制協(xié)調(diào)改變，輥達(dá)到其規(guī)定工作速度。工作機(jī)制，即板矯直機(jī)器根據(jù)由從高級系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。這些數(shù)據(jù)包括以下信息：將被矯直板的厚度；剛的組成（材料屬性信息）；送至PSM入口的板溫。
PSM通過以下步驟調(diào)節(jié)：
基于板厚和鋼組成的預(yù)備調(diào)整，適用于冷軋板（t = 20°C）；
深一層調(diào)整基于安裝在與PSM大概相距50m的高溫計(jì)獲得的數(shù)據(jù)；
最終調(diào)整基于安裝在機(jī)器入口處的高溫及獲得的數(shù)據(jù)；
在自動化變種中，當(dāng)下一塊板將要到達(dá)機(jī)器的時候，控制機(jī)器的毗鄰輥轉(zhuǎn)送器轉(zhuǎn)變?yōu)镻SM系統(tǒng)控制。 在這種情況下，板要直到調(diào)整完成后才可進(jìn)入機(jī)器工作區(qū)。如果通過機(jī)器的一塊板不需要矯直，那么機(jī)器將轉(zhuǎn)入傳輸機(jī)制。在這種情況下，頂部橫架以及暗盒被升至一規(guī)定量，輥的速度改變，這樣其速度就與毗鄰的輥轉(zhuǎn)送器速度一致了。暗盒更換機(jī)制用在當(dāng)輥破損或需要再次研磨工作輥和備用輥時。在這種情況下，操作者可通過控制輔助機(jī)制控制運(yùn)作：軸鎖機(jī)制，出輥車，鎖住暗盒底部以及車位置，以及移動車的液壓缸。該機(jī)制通過非接觸式傳感器固定于適當(dāng)位置。
PSM控制系統(tǒng)：
控制板矯直機(jī)需要開發(fā)一個強(qiáng)有力的高性能系統(tǒng)，為其提供理想的控制精度并結(jié)合快速的運(yùn)作。
此控制系統(tǒng)被劃分為兩個層次：基礎(chǔ)層次，更高層次。診斷系統(tǒng)被建立為一個分離的系統(tǒng)。為了控制PSM的水泵站還提供了一個第二控制器?？刂葡到y(tǒng)的基礎(chǔ)層次采用SIMATIC S7工業(yè)程序控制器，而上等層次控制器和診斷控制器則建立在標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)之上。用于更高層次系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)同時也為PSM的控制板服務(wù)?？刂破鞯牟煌嘏c一個PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的兩環(huán)路相連（圖3）。第一個環(huán)路的功能是與控制器，更高層次計(jì)算機(jī)，診斷站，水泵站控制器之間的溝通連接。第二個環(huán)路由系統(tǒng)功能元素連接PSM控制器（頻率轉(zhuǎn)換，線更換儀器，輸入/輸出遙控模塊）。
控制系統(tǒng)的功能依據(jù)下列原則被劃分為基礎(chǔ)層次和更高層次：所有牽涉從安裝在機(jī)制上的傳感器接收數(shù)據(jù)，通過自動過程控制系統(tǒng)從將被矯直的板上獲取信息，為執(zhí)行機(jī)制（傳動裝置）生成或發(fā)射信號的運(yùn)作都被指定為基礎(chǔ)層次。歸檔控制點(diǎn)與控制控制板運(yùn)作的功能被指定為更高層次。以下具體功能則都是由控制板上的基礎(chǔ)層次自動化系統(tǒng)完成的：
從更高層次系統(tǒng)獲得指定矯直參數(shù)（輥速度，頂部橫臂坐標(biāo)，與橫臂相關(guān)聯(lián)的輥的坐標(biāo)）；
加工參數(shù)，將控制信號的回應(yīng)發(fā)送給自動器；
從安裝在機(jī)制上決定PSM是否正確安裝并準(zhǔn)備矯直運(yùn)作的感應(yīng)器獲取信息；
從安裝在機(jī)制上計(jì)算控制行動的反饋傳感器獲取信息；
分析從感應(yīng)器所讀數(shù)據(jù)確定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；
與 PSM 的水泵電池站(PBS)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，并將該站的運(yùn)作參數(shù)發(fā)射高更高層次顯示；
接收從更高層次系統(tǒng)傳輸來的為機(jī)器或PBS進(jìn)行人工操作的新號；
為作出恰當(dāng)調(diào)整從更高層次系統(tǒng)獲取為數(shù)據(jù)自動糾正的初始數(shù)據(jù)；
更高層次的自動系統(tǒng)功能如下：
在矯直機(jī)制上為機(jī)制選拔輸入數(shù)據(jù)并將這些信息計(jì)入數(shù)據(jù)庫 ；
從回應(yīng)板數(shù)據(jù)庫手動選擇矯直機(jī)制（此由操作者完成）；
基于從更高層次系統(tǒng)所獲信息自動選擇矯直機(jī)制；
在矯直與暗盒更換機(jī)制內(nèi)手動控制機(jī)器；
基于從感應(yīng)器所讀信息與限制轉(zhuǎn)換位置指示機(jī)制位置；
指示在PSM工作區(qū)域板的出現(xiàn)；
指示由測溫計(jì)所量板的溫度；
視覺指示矯直機(jī)制與機(jī)器調(diào)整的代表；
為診斷而視覺指示機(jī)器機(jī)制與PBS的狀態(tài)代表；
遠(yuǎn)程輸入輸出模塊ET200用來為不受管制的驅(qū)動器供電。腔內(nèi)包括中繼設(shè)備，連接它們的驅(qū)動器與控制器保持相當(dāng)距離。使用這一模塊可以顯著縮端連接電纜。
診斷系統(tǒng)：
PSM有大含量的電力與液壓設(shè)備-------這些設(shè)備與機(jī)器本身保持適當(dāng)?shù)木嚯x而且通常在一個不易接觸到的地方---使得其難于服務(wù)機(jī)器及鎖定資源問題。為方便PSM的維護(hù)以及縮短其維修時間，就有必要簡歷一個先進(jìn)的診斷系統(tǒng)。這一系統(tǒng)基于安裝在控制站上的一個工業(yè)計(jì)算機(jī)。它可以診斷PSM的各種機(jī)制，也包括其液壓及電力設(shè)備。該系統(tǒng)可以對自動轉(zhuǎn)換器的狀況，感應(yīng)器馬達(dá)的溫度，線更換儀器，本地PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)終端，馬達(dá)流量，速度，旋轉(zhuǎn)，以及其他設(shè)備和參數(shù)進(jìn)行評估。
此診斷系統(tǒng)也能同時被用在建立PSM運(yùn)作協(xié)議。它的歸檔包括時點(diǎn)數(shù)據(jù)，錯誤類型，發(fā)生設(shè)備錯誤，機(jī)制協(xié)調(diào)，馬達(dá)流量與速度以及其他信息。
為使控制系統(tǒng)更可靠運(yùn)作，診斷站的軟件與硬件配備與控制系統(tǒng)更高層次的組件響應(yīng)是相同的。當(dāng)控制系統(tǒng)運(yùn)作發(fā)生問題，PSM的控制功能將被轉(zhuǎn)去計(jì)算機(jī)的診斷系統(tǒng)。
結(jié)論
NKMZ已已與其最初在獨(dú)立國家聯(lián)合體（獨(dú)聯(lián)體）的合作伙伴成功引進(jìn)配備現(xiàn)代自動化控制系統(tǒng)的板矯直機(jī)器。此機(jī)器的使用減小并幾乎徹底消除了成品板質(zhì)量對其操作者技術(shù)的依賴。
其控制系統(tǒng)與方便的用戶接口允許沒有受過專業(yè)培訓(xùn)的人員快速地掌握機(jī)器的操作。由于機(jī)器機(jī)制的準(zhǔn)確動作以及使用恰當(dāng)?shù)目刂婆c特殊的控制算法的精密設(shè)備使其位置維持在高準(zhǔn)確度，生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品就得到了保障。
另外，此機(jī)器還配備了先進(jìn)的診斷系統(tǒng)來記錄其重要運(yùn)作參數(shù)。此系統(tǒng)的有效性方便機(jī)器許多復(fù)雜組件的維護(hù)與維修。
參考文獻(xiàn)
1. V. G. Smirnov, Yu. N. Belobrov, A. I. Titarenko, and I. A. Evginenko, “Machine for hot- and cold-straightening of
plates of materials with a high yield point,” Improving Processes and Equipment for Metal-Shaping in Metallurgy
and Machine-Building. Proc., Kramatorsk (2000), pp. 429–433.
2. Yu. N. Belobrov, V. G. Smirnov, and A. I. Titarenko, NKMZ Straightening Machines for Modern Rolled-Product
Manufacturing [in Russian], Metallurg, Moscow (2001).
3. Yu. N. Belobrov, V. G. Smirnov, and A. I. Titarenko, Plate-Straightening Machines. UA Patent No. 53416,
7V21D1/02.
4. G. F. Zaitsev, V. I. Kostyuk, and P. I. Chinaev, Principles of Automatic Control and Regulation [in Russian],
Tekhnika, Kiev (1977).
重慶科技學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報告
設(shè)計(jì)題目Φ20～Φ90高精度棒材矯直機(jī)設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名 劉 川 學(xué) 號 2004440118
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化
院 (系) 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院
指導(dǎo)教師 陳 祥 偉
年 月 日
開題報告填寫要求
1.開題報告作為畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作開始后2周內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及教研室審查后生效；
2.開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計(jì)的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)址上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見；
3.學(xué)生查閱資料的參考文獻(xiàn)理工類不得少于10篇，其它不少于12篇（不包括辭典、手冊）；
4.“本課題的目的及意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析”至少1000字，其余內(nèi)容至少1000字。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報告
1.本課題的目的及意義，國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
(1)棒材矯直機(jī)設(shè)計(jì)的目的和意義
金屬棒材在軋制、加熱、運(yùn)輸?shù)雀鞣N加工過程中常常產(chǎn)生不同程度的彎曲、歪扭等塑性變形或內(nèi)部殘余應(yīng)力；目前冶金市場上對金屬棒材的成品精度要求也越來越高，因此軋制矯直設(shè)備在工廠中應(yīng)用越來越普遍，對矯直設(shè)備的自動控制要求也越來越高。
（2）棒材矯直機(jī)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
長期以來，壓力矯直機(jī)因彎曲由人工檢測，壓彎量人為設(shè)定不夠準(zhǔn)確，全過程都靠手工操作，效率低，矯直精度全憑操作者經(jīng)驗(yàn)來決定等缺點(diǎn)，一直作為一種補(bǔ)充矯直設(shè)備來使用。壓力矯直必須檢測工件的原始彎曲，測量彎曲量、確定最佳矯直點(diǎn)、設(shè)定壓彎量。由于缺少可靠的檢測手段和認(rèn)識上的一些人為因素，以前這些工作只能靠人工來完成。因此以前的壓力矯直機(jī)有以下缺點(diǎn)：彎曲人工檢測、壓彎量人工設(shè)定不夠準(zhǔn)確，效率低，矯直精度全憑操作者經(jīng)驗(yàn)來決定，降低了生產(chǎn)效率。
隨著機(jī)械工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)各部門生產(chǎn)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步,對鋼材產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高。矯直是軋制生產(chǎn)中不可缺少的重要工序,對于軋件來講,矯直主要用于解決軋件的彎曲、歪扭等塑性變形或內(nèi)部殘余應(yīng)力。矯直機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和力能參數(shù)是設(shè)計(jì)和使用矯直機(jī)的主要依據(jù),參數(shù)的合理與否,直接影響矯直機(jī)的使用性能。相對一定的矯直條件和矯直精度要求,存在著最少彎曲次數(shù)允許值,雖然增加彎曲次數(shù)可提高矯直精度,但機(jī)體的尺寸、重量、加工、維護(hù)及能耗等都相應(yīng)有所增加,因此有必要確定矯直軋件所需的最佳彎曲次數(shù)。
國際上運(yùn)用計(jì)算機(jī)、液壓控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了壓力矯直的自動化、智能化，使壓力矯直機(jī)得以融入連鑄或鍛造生產(chǎn)線，成為在線設(shè)備。使生產(chǎn)效率得到了大大的提高。
二輥矯直機(jī)是斜輥矯直機(jī)的一種, 但其工作原理在斜輥矯直機(jī)中獨(dú)具特點(diǎn),如圖1 所示： 在多斜輥矯直機(jī)出現(xiàn)前后,人們創(chuàng)造出了二斜輥矯直機(jī),它的矯直功能來自于輥形的凹凸變化，它是以矯直短圓材的獨(dú)特性能而受到重視,并填補(bǔ)了這種矯直機(jī)的空白， 它又以能矯直圓材兩端和能壓光圓材表面( 輥?zhàn)有苯呛苄r)而得到不斷發(fā)展。
圖1二輥矯直機(jī)示意圖
二輥棒材矯直機(jī)由于矯直精度高、造價低，可矯直輕中型棒材、管材，在治金工業(yè)和機(jī)械制造業(yè)中有廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)在在我國國內(nèi)中信重型機(jī)械公司洛陽礦山廠、無錫西漳液壓機(jī)械廠等很多廠家。而國外如英國的布朗克斯公司、維柯公司及羅伯運(yùn)（R0一BETSON)公司；法國的I)MS公司及艾梯巴爾(ErllBAR)公司：德國的索林堅(jiān)(sOLINGEN)公司和斯蘭特(sIAN7、)公司；美國的薩頓(sL~TION)公司；日本的川副機(jī)械公司；前蘇聯(lián)的基洛夫機(jī)床廣等。可以生產(chǎn)這種斜二輥輥矯直機(jī)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報告
2.本課題的任務(wù)、重點(diǎn)內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)途徑
設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容：
（一）設(shè)計(jì)參數(shù)：
1. 矯直棒材規(guī)格：Ф20—Ф90
2. 矯直棒材材料：合結(jié)鋼、不銹鋼（бs=1200N/mm2）
3.棒材原始曲率：≦0.4%（mm/m）
4.矯直后直度：0.05%（mm/m）
5.棒材原始表面：Ra3.2
6.棒材矯直后表面：Ra0.8
7.最大矯直速度：3~30m/min
8.最大矯直力：300KN
9.采用液壓過載保護(hù)
10.采用循環(huán)潤滑與循環(huán)冷卻
11.自動上下料
（二）整機(jī)設(shè)計(jì)、潤滑系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)、整機(jī)設(shè)備安裝與維護(hù)方案制定
設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)要求：
滾光矯直機(jī)力能參數(shù)計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、潤滑系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)。具體要求如下：
1.進(jìn)行相關(guān)資料查閱，完成文獻(xiàn)綜述，英文資料翻譯，完成開題報告
2.進(jìn)行總體方案論證及選型，主要理論參數(shù)計(jì)算與優(yōu)化
3.采用計(jì)算機(jī)繪圖完成總機(jī)裝配圖、輥系裝配圖
4.完成15000字左右的設(shè)計(jì)說明書
5.答辯
（三）實(shí)現(xiàn)途徑
對于如何實(shí)現(xiàn)棒材的直度和滾光表面：
以前人們采用平行輥矯直機(jī)矯直管、棒等圓形斷面條材，但是平行輥矯直機(jī)在矯直管、棒等圓形斷面條材時存在兩個致命的缺點(diǎn)：
第一：平行輥矯直機(jī)只能矯直圓材垂直于輥軸的縱向剖面上的彎曲。若矯直其他各方位的縱向剖面的彎曲常需要進(jìn)行多次的變方位的矯三過程；
第二，圓材在矯直過程中容易產(chǎn)生自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，不僅達(dá)不到矯直目的，反而要產(chǎn)生嚴(yán)重的螺旋形彎曲(俗稱麻花彎)，使產(chǎn)品報廢。
究其原因，前者是圓材彎曲具有全方位的特性，在矯直某一縱向剖面時對與其垂直的縱向剖面無矯直能力，即對側(cè)向彎曲不能矯直。后者乃系偏心壓彎條件下輥?zhàn)訉A材壓力將構(gòu)成對圓材軸向轉(zhuǎn)矩，當(dāng)這種轉(zhuǎn)矩超過輥面與圓材之間的摩擦轉(zhuǎn)矩時，圓材便三立生自轉(zhuǎn)。而自轉(zhuǎn)一旦產(chǎn)生便將連續(xù)不斷。由自轉(zhuǎn)形成的螺旋彎曲也將越轉(zhuǎn)越嚴(yán)重。
所以我們這里采用二輥棒材矯直機(jī)矯直，工作輥的上輥為凹輥，下輥為凸輥，上下輥均為傳動輥，輥?zhàn)拥慕嵌群透叨日{(diào)整是電動的，輥?zhàn)觾蓚?cè)有導(dǎo)板，導(dǎo)板用液壓缸打開和鎖緊。利用二輥的弧度、剛度以及兩輥之間的傾角來控制棒材軋件，來達(dá)到矯直和滾光的目的。
對于如何實(shí)現(xiàn)液壓過載保護(hù)及其潤滑：
液壓系統(tǒng)是控制工作輥不可缺少的重要組成部分。它不僅為執(zhí)行元件提供動力，同時也控制各執(zhí)行元件的動作，使各執(zhí)行元件按設(shè)定的程序運(yùn)行。由于液壓系統(tǒng)在國內(nèi)已很成熟，在此我們采用液壓控制系統(tǒng)來控制工作輥以提高矯直精度，同時利用液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)：
1) 主控系統(tǒng)采用插裝式邏輯錐閥控制，并通過功能元件來調(diào)節(jié)主閥芯的開啟時間及速度，以滿足大流量、快速、無沖擊、噪音小的要求。為了保證控制閥的質(zhì)量及其可靠性，先導(dǎo)閥等采用力士樂的產(chǎn)品；
2) 主缸、側(cè)缸均有高壓卸荷功能，減小液壓沖擊，保證壓機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，振動小。
3) 為防止壓機(jī)工作過程中壓力失控或考慮某些機(jī)械零部件的安全性，該系統(tǒng)采用壓力傳感器及溢流閥聯(lián)合使用， 對主、側(cè)缸進(jìn)行限壓保護(hù)。
潤滑采用循環(huán)潤滑與循環(huán)冷卻。
對于如何實(shí)現(xiàn)自動上下料：
1． 上料機(jī)構(gòu)：
上料機(jī)構(gòu)由升降式臺架，對齊輥道，步進(jìn)運(yùn)輸機(jī)組成。
步進(jìn)運(yùn)輸機(jī)由油缸驅(qū)動升降；電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動齒輪齒條副平移，電機(jī)變頻控制，可以實(shí)現(xiàn)棒料的平穩(wěn)、快速、無沖擊運(yùn)輸?？梢蕴岣咴O(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，延長設(shè)備使用壽命。
2． 送料小車：
送料小車可以夾持棒料，實(shí)現(xiàn)棒料前進(jìn)、后退、旋轉(zhuǎn)等動作。配合檢測系統(tǒng)可以對棒料實(shí)施三維掃描。棒料夾持采用三爪自動夾盤裝置，旋轉(zhuǎn)由電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動齒輪副帶動卡盤旋轉(zhuǎn)，小車行走由電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動鏈輪鏈條牽動小車運(yùn)動。
3． 出料系統(tǒng)：
出料系統(tǒng)由步進(jìn)運(yùn)輸機(jī)、出料輥道組成。步進(jìn)運(yùn)輸機(jī)與上料機(jī)構(gòu)相同。出料輥采用彈性浮動輥。可以防止矯直時輥道因承壓而被壓壞。
3. 預(yù)計(jì)可能遇到的困難，提出解決問題的方法和措施
(1) 預(yù)計(jì)可能遇到的困難:
1）矯直的軋件可能達(dá)不到題目的要求精度問題；
2）液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、高溫惡劣環(huán)境下液壓傳動系統(tǒng)的泄露問題；
3） 參數(shù)的計(jì)算過于復(fù)雜以及潤滑、自動上下料等問題 。
(2) 提出解決問題的方法和措施
1）可以提高工作輥的剛度、調(diào)整工作輥的傾角、調(diào)整工作輥的弧度；
2）對液壓系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理選擇液壓油，做好密封和日常維護(hù)工作，防止或減少液壓油的泄露；
3）對于參數(shù)設(shè)計(jì)采用計(jì)算機(jī)輔助建立數(shù)學(xué)模型、采用高質(zhì)量潤滑油和運(yùn)用液壓系統(tǒng)控制運(yùn)輸機(jī)，出料軌道。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報告
4.完成本課題所需的工作條件（如工具書、計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)、調(diào)研等）及解決辦法
（一）工具書
[1]崔甫．矯之技術(shù)與矯直原理：冶金工業(yè)出版社，2005年4月（第二版）
[2] 濮良貴．機(jī)械設(shè)計(jì)：高等教育出版社，2001年6月（第七版）
[3] 劉鴻文．材料力學(xué) ： 高等教育出版社，2004年1月（第四版）
[4] 劉建臣． AutoCAD2004中文版 ：國防工業(yè)出版社，2004年1月
[5] 鄒家祥．軋鋼機(jī)械：冶金工業(yè)出版社，2000年2月（第三版）
[6] 王章忠．機(jī)械工程材料：機(jī)械工業(yè)出版社，2006年1月（第一版）
[7] 李坤．機(jī)械維護(hù)與安裝：化學(xué)工業(yè)出版社，2004年2月
[8] 劉延?。簤号c氣壓傳動 ：機(jī)械工業(yè)出版社，2007年2月（第二版）
[9] 王春行．液壓控制系統(tǒng)：機(jī)械工業(yè)出版社，2007年8月（第一版）
[10] 羅振才．冶金機(jī)械設(shè)計(jì)方法：冶金工業(yè)出版社，1993年4月
[11] 唐金松．簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊：上?？萍汲霭嫔纾?992年6月
[12]．摩檫摩損與潤滑 ：石油工業(yè)出版社
[13] 石洪衛(wèi)．冶金管理雜志 ：冶金管理雜志出版社，2008年1月
[14] 汪學(xué)瑤．特殊鋼雜志：特殊鋼雜志出版社，2008年2月
[15] 李茂基.軋鋼機(jī)械[M]北京：冶金工業(yè)出版社，1998
（二）解決方法：
1.計(jì)算機(jī)：運(yùn)用計(jì)算機(jī)畫CAD圖、處理一些相關(guān)文獻(xiàn)資料以及計(jì)算一些相關(guān)數(shù)。
2.工具書：首先是老師為我提供了很多關(guān)于軋鋼機(jī)械、矯直與矯直原理等方面的書籍。在此之外，還可以通過在學(xué)校圖書館以及通過網(wǎng)絡(luò)搜索出相關(guān)的資料，豐富自己的理論知識。為自己的課題研究提供所需要的信息。
5.進(jìn)度計(jì)劃（或工作方案分析）
2月24日—3月07日：查閱相關(guān)資料，確定設(shè)計(jì)思路，完成開題報告和文獻(xiàn)綜述。
3月08日—3月14日：完成相關(guān)文獻(xiàn)的外文翻譯。
3月15日—3月31日：完成本次課題研究的相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算。
4月01日—4月30日：完成所要求的零件圖、裝配圖。
5月01日—5月31日：進(jìn)一步完善本次課題的其他工作，準(zhǔn)備答辯。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報告
指導(dǎo)教師意見：（對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(jì)結(jié)果的預(yù)測）
指導(dǎo)教師簽名
年 月 日
教研室審查意見：
教研室負(fù)責(zé)人簽名
年 月 日