彎曲矯直機(jī)對帶鋼表面的限制作用
對于帶鋼的拉伸彎曲矯直的力學(xué)解釋，人們做了大量研究工作。當(dāng)純彎曲變形時(shí)，帶鋼的中心層即為彎曲變形的中性層，不發(fā)生塑性變形，疊加上拉應(yīng)力后，中性層偏移。要想改善板形，帶鋼中心層必須發(fā)生塑性流動(dòng)，即中心層處的應(yīng)力大，這就要求張力輥給帶鋼施加大于屈服限的張力，這是很困難的，也不符合拉矯機(jī)設(shè)計(jì)的初衷。因此，這種觀點(diǎn)不能合理解釋張力小時(shí)，帶鋼發(fā)生塑性延伸的機(jī)理。上述解釋忽略了彎曲矯直機(jī)對帶鋼表面的限制作用，帶鋼在張力的作用下，表面與輥面緊密接觸，彎曲變形時(shí)，帶鋼表面層纖維的壓縮將受到摩擦力的限制，使壓縮變形程度小于自由表面纖維的拉伸變形。又因?yàn)闄M截面仍保持為一平面，縱向纖維的應(yīng)變與垂直坐標(biāo)成正比，所以即使不考慮拉應(yīng)力的疊加作用，帶鋼的中性層也已經(jīng)發(fā)生了偏移。
在帶鋼的性能、規(guī)格及張力一定的條件下，偏移量的大小取決于矯直機(jī)的切入量。當(dāng)切入量逐漸增大時(shí)，帶鋼與輥面的包纏角也將增大，這樣帶鋼與輥面接觸表層的應(yīng)變將受摩擦力限制而變小，中性層的偏移量增大，且應(yīng)力變化的斜率也隨彎曲程度的增加而增大。
如果再考慮到拉應(yīng)力的疊加作用，則中性層將發(fā)生大的偏移量。因此，原始中心層的應(yīng)力值取決于拉應(yīng)力與彎曲程度兩個(gè)因素。生產(chǎn)中要使拉矯機(jī)好地改善板形，就要控制好矯直機(jī)的切入量及拉矯機(jī)張力的大小。而實(shí)際上，在生產(chǎn)中往往過分地強(qiáng)調(diào)了張力輥的拉伸作用，而忽視了彎曲在延伸中的作用。從實(shí)踐中觀察到，在延伸率不變的前提下，逐漸加大彎曲矯直機(jī)的切入深度，操縱臺(tái)顯示屏上的入口及出口張力值都有不同程度的降低。說明帶鋼在拉彎載荷的作用下，彎曲應(yīng)力的疊加，減輕了張力輥的負(fù)荷。