CSP轧机扭振中“伪拍振”的研究

某厂CSP轧机出现了严重的扭振.扭振具有拍振的特征.为摸清轧机振动规律进而解决轧机振动问题.对栽CSP轧机拍振进行了研究.测试分析和理论研究发现这是一种"伪拍振"现象,"伪拍振"的形成是由于工作辊辊面局部区域有振纹存在.振纹区域与轧件接触时,轧机以振纹频率做强迫振动;没有振纹的辊面区域与轧件接触时,因负阻尼作用,系统表现为固有频率下的自激振动.两种振动形式交替出现,且振动强度大小不同,使扭振表现出"拍振"的形态.上述发现对轧机的振动机理及其抑制措施的研究有重要价值.试验证明,据此提出的使用高速钢轧辊等抑制振动措施有很好的效果.     

高速铝带轧机振动测试分析与振动机理研究

针对某大型企业2800四辊可逆式轧机出现的严重振动问题,为掌握轧机的振动规律并确定振源,进行了现场测试研究。从实际轧机机组运行中采集多物理过程的表现状态与过程信息,对轧机垂直系统振动特性进行了测试研究,确定了其振动机理和振源。采用六自由度简化弹簧质量系统建模对轧机固有特性进行了仿真分析。测试与分析表明:主导振动为轧机垂直系统的自激振动,确认振源在辊缝,确认辊缝多因素耦合导致的轧制过程动力学响应最为突出,得出了工作辊动力学行为的集中频带与核心频率。分析结果和诊断结论对于制定合理的结构动力学修改策略,消除轧机自激振动具有重要的意义。     

产生凸轮磨削振纹原因初探

本文依据试验结果,由频率分析法否定了凸轮磨削振纹是由砂轮、砂轮电机或磨床摇架所做的强迫振动造成的。得出了凸轮磨削振纹是由属于自激振动的再生型颤振造成的结论。     

外圆磨床磨削工件产生螺旋纹的原因

外圆磨床磨削工件表面产生螺旋纹是外圆磨削常见的缺陷之一。我们在长期的生产、维修实践中体会到产生螺旋纹的原因,除了一般资料上介绍的以外,还有一个比较重要的原因是机床的几何精度超差。机床的强迫振动,油泵、电机的自激振动,头尾架或主轴工艺系统刚性差等也会使工件表面产生螺旋纹。 1.振动产生螺旋纹强迫振动是由机床外部的振源或机床其它部分的振动而引起的,因此它的振动频率与外界干扰力的频率有关。也可能是由于主轴组件本身不平衡所造成的,如主轴上的零件包括主轴传动件和安装的砂轮等的不平衡所产生的离心力;传动件运动不均衡如皮带接头不好、厚薄不匀和轴承精度差等都可引起强迫振动。     

CSP热连轧机振动问题

某CSP精轧机组F3轧机在轧制薄规格集装箱板时发生了强烈的振动,为确定其性质并寻求抑制措施,首先对其主传动系统和机座系统的固有特性进行了计算,然后对F3轧机的主传动系统转矩、接轴弯矩、工作辊的振动等进行了现场测试,最后建立了F3轧机振动的速度图谱。结果发现,F3有轻微扭振,其主要振动形式为辊系水平(轧制方向)和垂直振动,且水平方向上的能量远大于垂直方向上的,二者主要频率均为51 Hz,它们是由接手轴弧形齿啮合冲击激发辊系水平方向上第三阶共振和轧机机座垂振系统第一阶共振引起的。据此,提出了及时更换接轴弧形齿及在工作辊轴承座和衬板间添加铜垫片以消除轴承座和牌坊间间隙的简易措施,从而起到抑制辊系水平方向上振动的作用,该措施已在某钢厂应用。     

冷轧连退线带钢平整机测试与自激振动诊断

为研究某冷轧连退线钢板振痕问题,进行了样件打磨测量与频率计算,依据计算结果选定平整机系统进行运行状况的综合测试。通过对平整机各部位测试信号的对比分析,找到了振源及轧制过程的优势频率,确定了辊系各轧辊的起振顺序。建立了八自由度平整机动力学模型,计算所得系统第二阶模态与轧制过程中的优势频率及振动形态相同。将第二阶固有频率带入板带轧机自激振动判别式,结果表明系统的振动是由该频率引起的自激振动。     

CSP轧机扭振与垂振耦合研究

研究了CSP轧机扭振对垂振的影响,探讨了二者之间的耦合关系。结合现场采集的实测数据,应用有限元软件ANSYS对轧机机座做了模态分析和谐响应分析,得到扭振发生后辊系的频率-位移曲线,说明在一定的条件下,传动系统扭转振动能够引起垂直系统振动。对于F3轧机,当传动系统与水平二阶固有频率相接近时,整个轧机系统就会一起发生振动,测得该频率为42.75 Hz,与仿真结果相吻合。     

1580热连轧机振动测试分析与振动机理研究

针对1580mm热连轧机组F2轧机在轧制高强度薄规格产品时发生的振动问题,进行了综合测试。对轧机进行压靠和爬坡试验,确定轧机系统的固有频率。采用六自由度简化弹簧质量系统建模对轧机固有特性进行分析,并从轧机实际运行中采集多物理过程的表现状态及过程信息,对轧机系统进行振动分析,明确其振源和振动机理。测试与分析表明:主导振动为低频振动,确认振动原因为机架与辊系装配精度低。分析结果和诊断过程对解决轧机低频振动问题具有重要意义。     

热连轧机机电液耦合振动控制

全世界薄板坯连铸连轧机在轧制薄规格带钢时都出现不同程度的严重振动现象,导致带钢和轧辊生成明显振痕,从而影响企业的产品质量、外部形象和经济效益。利用自制综合遥测系统对轧机振动参数、力能参数、电参数和工艺参数等进行全面的现场综合测试,经过对测试信号的时域分析和频域分析获得振动的特征及规律;通过理论研究和仿真研究,发现轧机确实存在扭垂耦合振动、机电耦合振动和液机耦合振动现象,确定轧机振动的性质为机电液多态耦合振动。据此对电气传动控制系统和AGC系统进行参数修改和优化,将设计的二阶扭振抑制器应用在主传动控制系统中和对AGC参数进行优化,辊系振动明显降低,有效地抑制了轧机机电液耦合振动现象,取得了显著的经济效益和社会效益。     

高速冷连轧机组的振动与对策研究

针对我国某钢厂高速冷连轧机组冷连轧机组轧制T5极薄带材时,第5机架轧制速度超过650 m/min出现轧机振动的问题,从生产现场该机组轧机振动的实测分析入手,确定了该轧机的振动源和振动频率,并采用有限元动态分析计算,验证了轧机振动实测分析结果和振动形态。根据实测分析和有限元计算所确定的振动轧机辊缝润滑油膜变化而引起轧机振动的结论,通过优化该轧机的轧制润滑工艺,有效抑制了该机组轧制T5极薄带材时出现轧机振动的现象,使该机组的轧制速度从650 m/min左右提高到900 m/min以上,消除了该机组轧制T5极薄带材的瓶颈问题。     

CSP轧机振动的测试与抑制

针对某CSP生产线F3轧机在轧制薄规格集装箱板时出现的严重振动问题，测试了主传动系统扭振、机座轧辊振动、齿轮座减速器振动等参数，通过对测试结果和所有可能的外激励分析后，表明该轧机振动的主要形式是横向振动。主要振因是当工作辊轴承座与牌坊之间间隙过大时，接轴弧形齿的啮合冲击将激起轧辊横向振动。试验表明，消除该间隙后振动得到了很好的抑制。     

星形人字齿轮传动系统振动模式的理论研究

采用集中质量法建立了含N个星轮的星形人字齿轮传动系统的弯-扭-轴耦合动力学模型和动力学方程。模型中将人字齿轮看作由两斜齿轮通过无质量弹簧连接而成。求解了系统的固有圆频率和固有振型,根据振动模式将星形人字齿轮传动系统的固有振动模式进行分类,并对其重根数和固有频数个数进行了理论研究。结果表明：星形人字齿轮传动系统含有4种典型振动模式,即：中心构件轴向-扭转耦合模态(重根数 r=1),星轮模态(重根数 r=N-3,N>3),中心构件平动模态(重根数 r=2),星轮与中心轮耦合模态(重根数 r=2)。     

金属切削机床受迫振动的振源分析

通过对引起机床受迫振动的主要振源如不平衡离心惯性力、齿轮振动、滚动轴承振动、电机和液压装置的振动等进行分析,讨论了影响振幅的因素,并提出了控制机床受迫振动的主要途径和措施.     

基于信号时-频特征的轧机振动分析

为了找到某轧机振源,通过集流环采用电阻应变法对接轴扭振,采用加速度计对轧辊振动进行了测试.通过咬钢和抛钢曲线,采用时域复指数法,识别了轧机机座的固有模态参数及带钢对机座固有特性的影响.然后,采用5点直线滑动平均法和小波滤噪法对实测波形进行平滑及去噪处理,并通过实测信号的时-频分析,揭示了轧机振动的非平稳特征及接轴不平衡冲击力对轧机振动的影响.     

CSP轧机界面摩擦特性及轧机振动试验研究

分析了热轧过程稳定轧制过程和振动状态下的轧制界面摩擦特性,对影响界面摩擦特性的因素进行了研究。然后通过相关试验,研究轧制界面对轧机振动的影响。结果表明,采用乳化液对轧机振动的抑制无明显效果,粗磨轧辊恶化了轧机的振动,而采用高速钢轧辊对轧机振动的抑制有利;受CSP工艺要求的限制,采取降速措施抑制轧机振动是不可取的。     

Effect of fluid film wave bearings on attenuation of gear mesh noise and vibration

The attenuation of the gear mesh noise/vibration by fluid film wave bearings relative to rolling element bearings was experimentally investigated. Tests were performed on a gearbox that can accommodate both rolling element bearings and wave bearings. It was found that at specific speeds and torques, the wave bearings could significantly reduce the noise/vibration compared to rolling element bearings. Because the gear noise is accompanied by noise from other sources, a method was developed to extract from the original signal only the mesh harmonic components.The wave bearing dynamic coefficients were also predicted. It was found that adjusting the wave bearing parameters could considerably increase the capacity of the wave bearings to attenuate the gear mesh noise and vibration.     

高速冷轧机辊系非线性动力学模型及控制参数优化

综合运用轧制过程动态轧制力模型、轧机系统分段非线性弹性力模型和分段非线性摩擦力模型,建立了考虑非线性因素耦合的高速冷轧机辊系动力学模型,采用平均法求解幅频响应方程,研究了轧机系统主要参数对轧机垂直振动的影响。分析结果表明：动态轧制力一次项刚度越小,轧机系统固有频率越大;动态轧制力三次项刚度不为零时,轧机系统出现明显跳跃现象;非线性弹性力起主导作用时,易发生跳跃现象;非线性摩擦力越大,轧机系统振动幅值越小,分段特性减弱;外扰力幅值越大,振动幅值越大,振动越剧烈;线性阻尼越大,振动幅值越小且减小幅度越缓慢。     

滚动轴承-转子系统非线性参数、强迫联合振动

建立考虑非线性轴承力、径向游隙、变柔度等非线性因素和不平衡力的滚动轴承-转子系统动力学方程,并用自适应Runge-Kutta-Felhberg算法对其求解,利用分岔图、Poincaré映射图和频谱图,分析参数、强迫联合激励的滚动轴承-转子系统的响应、分岔和混沌等非线性动力特性.结果表明,滚动轴承-转子系统有多种周期和混沌响应形式,其振动频率不仅有参数振动频率成分和强迫振动频率成分,而且有二者的倍频成分和组合频率成分;随着径向游隙的增大,转子系统的非线性特性增强;不平衡力较小时,系统中参数振动占主导地位,增大不平衡力有利于抑制转子系统的不稳定振动.随不平衡力的增大,强迫振动逐渐增强,大的不平衡力会诱发系统产生混沌振动;转子系统进入混沌的主要途径是倍周期分岔.     

轧钢机主传动系统扭振故障分析

在测量和计算了产生轧钢机主传动系统扭振故障的轧制力矩基础上，分析了引起轧钢机主传动系统扭振的原因；设计了扭振监测、诊断和控制系统，这个系统在钢铁企业的应用取得了令人满意的效果。