剛度繫數

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剛度繫數(Stiffness Coefficient)

目錄 1 什麼是剛度繫數[1] 2 剛度繫數的測量方法[2] 3 參考文獻

　　剛度繫數是用以描述材料在外力作用下彈性變形性態的基本物理量。

　　一般採用實測的方法來確定軋機的剛度繫數，實測的方法有兩種。

　　①軋製法

　　在冷軋機上，軋件的厚度可以精確測量，一般採用軋製法。即在一定的原始輥縫S₀下，軋制不同厚度的軋件，測出軋制壓力P和軋件的軋出厚度h，將測出的P作為縱坐標，軋出厚度h作為橫坐標，作出實測數據的散點圖，再根據最小二乘原理回歸出軋機的剛度繫數，並作出相應的彈性曲線，形狀如圖1。此曲線和橫坐標的交點到坐標原點的距離即為原始輥縫S₀。當軋輥相互壓靠，空載輥縫為零時，彈性曲線通過坐標原點，但其線性段部分的延長線並不通過坐標原點。如果軋輥間存在間隙(輥縫)，那麼曲線將不從坐標原點開始，如圖2。

　　②軋輥壓靠法

　　軋製法測定在生產中不可能經常使用，大軋機用軋製法也比較困難。壓靠法則較方便，此法測定時軋輥間沒有軋件，使軋輥一面空轉一面使壓下螺絲壓下使工作輥壓靠。當壓靠後使壓下螺絲繼續壓下，軋機便產生彈性變形。由軋輥壓靠開始點到軋制力P₀時的壓下螺絲行程，即為此壓力P₀作用下的軋機彈性變形，根據所測數據可繪出圖3中的彈性曲線。是0k'l'。

　　由於軋機零部件間存在的間隙和接觸不均勻是一個不穩定因素，彈性曲線的非線性部分是經常變化的，在實際生產中，為了消除非線性段的影響，往往採用人工零位法。即在軋前，先將軋輥預壓靠到一定壓力P₀(或按壓下電機電流作標準)，然後將此時的軋輥縫指示器讀數設定為零，稱為人工零位。

　　如圖3，0k'l'為預壓靠曲線，在0處軋輥開始接觸，當壓靠力為P₀時，軋縫。0f'是一個負值。今以f'點作為人工零位，即將壓靠力為P₀為零時的軋輥輥縫指示器讀數設為零。顯然當此時的實際原始軋縫為零，而軋縫指示器讀數為f'0=S。然後繼續抬輥，當實際的原始輥縫og = S₀時，軋縫指示器讀數為f'g=S'₀=S+S₀。由於曲線gkl和0k'l'完全對稱，故當軋制力為P₀時，軋機彈性變形gf=f'0=S，所以of段就是軋制力為P₀時人工零位法的軋輥縫指示器讀數S'₀。當軋制壓力為P時，軋出的軋件厚度h為：

　　式中　　S'₀——人工零件位軋輥輥縫指示器讀數；

　　　　　　P₀——軋輥預壓靠力。

　　式中即為人工零位法的彈跳方程。用人工零位法可以消除非線性段的不穩定性，彈跳方程便於實際應用。

　　彈跳方程對軋機調整有重要意義。它可以用來設定軋輥原始輥縫，彈跳方程表示了軋出厚度與輥縫及軋制力的關係，他可作為間接測量軋件厚度的基本公式。