不锈钢热连轧机粗轧支持辊剥落影响因素的有限元分析

该文分析某2250不锈钢热连轧粗轧机频繁发生支持辊严重边部剥落难题的影响因素。通过理论及实际剥落断口形貌分析,指出世界上不锈钢产量最大的该生产线复杂轧制工艺条件和服役期内辊系力学行为引起的不均匀辊间接触压应力分布是该轧机轧制过程中轧辊剥落的主要原因。根据现场跟踪实测数据,采用大型通用有限元软件建立了四辊轧机辊系三维有限元模型,仿真分析了带钢宽度、轧制力、轧辊磨损对辊间接触压应力峰值和位置的影响。结果表明:随着带钢宽度和轧制力的增大,辊间接触压力峰值增幅明显,辊间接触压力分布不均匀度系数基本不变;在不同磨损阶段,当工作辊和支持辊都处于服役后期时,压力峰值、不均匀度系数显著增大,均在距轧辊辊身边部附近存在接触压应力尖峰,且此位置与实际剥落位置一致。研究结果为成功研制的新支持辊形技术投入长期稳定工业应用累计轧制600万t以上未再发生剥落提供了理论依据。     

基于轧件水平振动的轧机辊系振动补偿模型

考虑轧件水平振动对轧制力和摩擦力动态特性的影响,建立了一种基于轧件水平振动的轧机辊系振动补偿模型。根据广义耗散的Lagrange原理,分别沿轧制方向和垂直轧制方向建立动力学平衡方程。以某厂四辊板带轧机为例,仿真分析轧件水平振动速度和轧机辊系垂直振动位移随轧辊转速的变化规律,测试了5组不同转速下的轧制力数据;对模型补偿前后轧制力理论值与测试数据误差进行了对比。研究结果表明:补偿后的模型轧制力理论值与实测数据之间的误差大大减小。     

四辊平整机轧制过程多体接触耦合变形有限元模拟

为了提高四辊平整机的板型控制精度,采用非线性大变形弹塑性有限元法,考虑辊系弹性变形和轧件弹塑性变形的耦合关系,建立辊系与带钢多体接触的平整过程三维分析模型.利用该模型对不同轧制工艺条件进行的模拟计算,得到了平整小压下量时的接触压扁及应力状态分布规律和工艺参数对辊系弯曲变形及辊缝形状分布的影响规律.所建模型和分析结果可用于现场轧制过程离线分析和指导在线模型的设定.     

冷连轧机动态过程特性的建模与仿真

 在分析冷连轧机组生产过程基础上，建立了冷连轧机动态过程特性的数学模型，在模型中采用新的轧机辊系负载方程，并完成了冷连轧机组的仿真软件． 分析了热轧带钢性能参数波动以及板厚控制系统设定参数扰动对板带厚度精度的影响．     

1580热带钢连轧机主传动系统扭振研究

近些年来,随着轧机系统轧制速度的提高,轧机振动现象频繁出现,轧机振动已成为当前轧机系统的主要问题,某厂1580热带钢连轧机主传动系统的弧形齿接轴在轧制过程中损坏严重超标.为了诊断损坏原因,以及系统的潜在生产能力,本文仅对轧机主传动系统扭转振动动态特性进行了研究,建立了轧机系统的扭转振动力学模型和数学模型.运用MATLAB软件得出系统的振动频率和主振型的仿真结果,并且对系统的在各个模态下的能量分布以及轧机在轧制过程中由于咬钢后轧辊的耦合情况进行了计算和比较.为进一步解决所提出的问题提供理论依据.     

液压缸非线性弹簧力约束下轧机吸振器参数的优化

考虑四辊轧机液压缸非线性弹簧力约束的因素,引入吸振器控制装置,建立带有轧机吸振器的轧机辊系振动动力学模型;通过对轧机吸振器基本参数的优化,得出吸振器最优的阻尼系数和刚度系数;仿真分析不同质量、弹簧力、摩擦力对轧机辊系振动幅频特性曲线的影响规律,得到轧机吸振器的最优质量可以有效提高系统稳定性,轧机吸振器的最优弹簧力可以缩小系统的不稳定区域,轧机吸振器的最优摩擦力可以有效降低幅频特性曲线的高度,为有效抑制轧机辊系垂直振动提供理论支持。     

入口侧辊板非对称接触轧制时的变形效应

针对中厚板轧制时前端部板形翘曲这一生产中常见的技术问题,在轧机上通过静态压缩、轧制试验,观察、分析了入口侧辊板非对称接触对轧制过程的影响.探讨了轧制时变形区几何形状系数l/对轧件前端部翘曲的影响规律.指出入口侧辊板非对称接触轧制时,金属沿高向变形与流动、应力分布呈非对称状态,使金属沿高向上的纵向流动不均匀,这是导致轧件出辊缝后前端部翘曲的主要因素之一.     

可逆式冷轧机振动机理研究

某钢铁公司引进德国SMS双机架可逆式冷轧机组,在轧制带钢过程中F2轧机发生了异常严重振动现象,导致带钢和支承辊表面上生成明暗振纹。通过现场综合测试、信号分析、理论研究与计算机仿真,确定了引起异常振动的原因。     

汽车变速箱齿轮传动系动力学振动特性的研究

文章建立发动机曲柄连杆系统的扭振当量模型,得到飞轮端动态转速波动及扭振角位移作为齿轮传动系主轴输入端的动态激励;采用多体动力学方法建立某五挡手动变速箱齿轮传动系动力学模型,以二档为例,分析了上档齿轮在齿面啮合时变刚度作用下产生的呜呜噪声(Gear Whine)特性,及未上档齿轮在其自由惯量和齿侧隙下产生的咔嗒噪声（Gear Rattle）特性;分析了发动机二档转速范围内齿轮传动轴各处轴承动态载荷的频谱特性;同时,利用实验测量的曲轴系扭振各阶次曲线验证了扭振当量系统模型的正确性,并利用实验表面振动速度法识别了转速范围内变速箱结构的振动速度级,验证了动力学仿真模型中得到的动态啮合冲击载荷的特性。     

1220冷连轧机带钢表面振纹机理的研究

针对某1220冷轧机带钢表面振纹形成的原因进行了跟踪测试和深入研究。在对1220冷轧机振动测试的基础上,通过对机架动态特性分析及工作辊周期内各阶段振动信号的分析研究,发现在支撑辊使用中后期,轧机以600Hz左右的第7阶固有振动为主;在轧制速度为中高速稳定轧制阶段,工作辊对中间辊的相对运动形成工作辊表面振纹;该辊面振纹反作用于轧机,引起轧机强迫振动,进一步加速振纹的形成,轧机的振动为共振与强迫振动共存。在分析振纹产生机理的基础上,结合振纹间距与振源的关系,找到了引起1220轧机产生振纹的原因,提出了振纹抑制措施,并取得了很好的抑制效果。     

热连轧FTSR 轧机振动研究

该文针对某FTSR 热连轧机的异常振动问题,利用现代遥测系统和ANASYS 中谐响应分析模块对轧机的振动特征进行了测试和研究,得出FTSR 轧机异常振动是由主传动控制系统振荡与轧机辊系水平振动固有频率接近引发的。当扭振的频率与辊系的水平固有频率相等时,轧机产生的水平振动最为强烈。研究结果为抑制轧机振动提供了实验数据和理论依据。     

基于吸振器控制的轧机辊系时滞反馈研究

考虑四辊轧机液压缸非线性弹簧力约束的因素,建立带有吸振器的两自由度轧机辊系模型。引入时滞反馈控制函数,设计带吸振器的轧机辊系振动位移、振动速度时滞反馈控制方程。通过分析轧机辊系振动极限环幅值和幅频特性的稳定性,得到不同反馈增益参数和时滞量参数对轧机辊系主系统的影响规律。适当地增大反馈增益系数g1和g2,减小时滞量系数τ1和τ2,可以改善系统的稳定性和收敛性。     

扭振信号拓扑网络的轧机动态扭矩测量

为解决实际测试中轧机传动系统关键点处动态扭矩不易同时测量的难题，提出一种扭振信号拓扑网络的轧机动态扭矩测量方法。通过把扭振计算的力矩和转角位移看作系统的输入输出信号，依据拓扑思想，建立信号之间的扭振信号拓扑网络模型。把有限实测点的测试数据代入扭振信号拓扑网络模型，可获得传动系统中其它关键点处的扭振参数值。轧机实际现场扭矩测试和数据分析处理结果验证了理论推导的正确性。这为轧机现场监测中不易同时布置传感器且非同轴的关键测点的振动参量获取提供了有效方法。通过编制程序可以实现轧机扭振在线监测和故障分析，从而保证轧机正常平稳运行。     

基于改进BP神经网络的轧机扭振智能控制

针对轧机传动系统扭振控制问题,建立考虑负载转矩的轧机传动系统动力学模型。考虑到扭振模型比较复杂和参数不易测量的特点,提出基于神经网络的状态观测器,并对标准BP网络进行优化处理。设计基于改进BP神经网络状态观测器的智能控制系统,并利用SIMULINK对轧机实例进行仿真。结果表明设计的智能控制系统对轧机传动系统的扭振有良好的控制效果。     

热连轧机扭振与轴向振动耦合研究

近年来随着现代轧机装备水平的不断提高, 轧机振动问题显得更加突出和多样化, 成为轧制领域亟需解决的一个世界难题。经过对日本三菱公司的FTSR热连轧机组、德国西马克公司的CSP热连轧机组和中国鞍钢的ASP热连轧机组的振动测试, 发现某轧机扭振与轴向振动频率相同。为了解释轧机轴向振动这一现象, 利用ANSYS有限元谐响应分析模块进行了计算机仿真研究, 获得了在某种条件下轧机扭振与轴向振动会产生耦合振动现象的结论, 为轧机耦合动力学设计提供理论依据。     

两自由度轧机非线性扭振系统的振动特性及失稳研究

建立了含有非线性刚度和非线性摩擦阻尼的两自由度轧机非线性扭振动力学方程,研究了该非线性方程在电机加载力矩作用下的振动特性。首先通过坐标变换消除恒定加载力矩影响,得到轧机在稳态点附近的等效非线性扭振方程。其次采用平均法得到轧机受外部周期激励时的主共振幅频方程,并应用奇异性理论得到系统的转迁集以及系统出现各种分岔行为的条件。最后以某轧机实际参数为例,研究了不同非线性因素对轧机传动系统的幅频特性影响以及轧机出现失稳振动的条件,这为研究和抑制轧机传动系统的扭振提供了理论基础