波纹辊轧机辊系主共振分岔控制研究

基于波纹轧制工艺与结构,利用检测装置对小型波纹辊辊系系统进行了振动特性分析。考虑了波纹轧制界面的非线性阻尼和非线性刚度,建立了波纹辊轧机辊系二自由度非线性主共振动力学方程,应用多尺度法求解了波纹辊轧机辊系在主共振情况下的幅频特性方程,采用奇异性理论和普适开折理论得到了波纹辊系统稳态响应的转迁集及相应的分岔曲线拓扑结构,通过设计非线性参数控制器来改变波纹辊辊系的稳态响应,减小了系统的响应幅值和消除了共振时的鞍结分岔。通过数值仿真验证了该控制器设计的正确性和可行性,为抑制波纹辊轧机的辊系振动提供了一定的理论指导。     

轧制力动态特性影响下的轧机辊系振动行为研究

考虑受辊系振动影响时轧制力的动态特性,建立了板带轧机辊系非线性振动模型。采用平均法求解得到振动系统的幅频响应,分析不同轧制速度和外激励幅值对幅频特性的影响规律。运用奇异性理论分析振动系统静态分岔行为,得到系统分岔的转迁集以及出现不同振动形态的临界条件。以轧制速度为分岔参数,研究轧机辊系振动系统动态分岔特性。结果表明：轧机辊系振动行为对轧制速度变化十分敏感,振动幅值随着外激励幅值和轧制速度增大而增大,系统不稳定频率范围随着轧制速度提高而减小,随外激励幅值增大而增大;系统随轧制速度变化出现阵发性混沌运动,结合最大Lyapunov指数曲线得到稳定轧制时的速度范围。研究结果为抑制轧机振动和保障轧机稳定运行提供了理论参考。     

基于动态轧制力的冷轧机两自由度垂直振动特性

考虑冷轧机轧辊在垂直方向上振动位移动态变化的影响,建立了一种动态轧制力模型,在此基础上考虑轧机机械结构振动的影响,推导出含有动态轧制力的轧机辊系两自由度非线性垂直振动方程,采用多尺度法求解该系统的主共振及内共振幅频特性方程。对轧机实际参数进行仿真,分析了轧机中非线性刚度、阻尼、外扰力等参数变化时的轧机主共振幅频特性以及内共振幅频特性,并研究了轧机工作辊与支承辊的动态分岔特性,发现随着外扰力的变化,轧机辊系均会出现周期、倍周期、混沌运动等一系列复杂的运动状态,并得到了各轧辊出现不同运动状态的条件,为研究抑制轧机振动问题提供了有效的理论参考。     

多非线性弹性约束下轧机辊系振动特性

考虑四辊轧机在轧制过程中液压压下缸和平衡缸的非线性弹性约束作用,建立轧机辊系的多分段非线性动力学方程。运用平均法求解系统的频率响应方程,并采用奇异性理论分析系统的分岔行为,得到系统的转迁集以及6组不同的分岔图。以轧机实际参数为例,分析各非线性参数对系统幅频特性曲线的影响,发现系统幅频曲线在各分段处具有向高频段拐弯的特性,适当选取系统参数可有效减小这种行为的发生,这为抑制轧机辊系振动提供了理论参考。     

轧机辊系滞后非线性垂直振动系统的振动特性

考虑轧件弹塑性变形的滞后非线性作用,建立一种轧机辊系滞后非线性垂直振动动力学模型.运用奇点稳定性理论分析该滞后非线性系统的稳定性,得到了系统出现各种不同奇点的条件.同时采用渐进法求解系统在主共振情况下的解析近似解,得到了系统的主共振幅频特性方程.最后以实际轧机参数为例,分析轧件的非线性刚度、阻尼等参数对轧机主共振幅频响应的影响,并研究轧机在不同外部扰动下的分岔行为,发现在不同的外部扰动下,轧机表现出周期、倍周期以及混沌等多种动力学行为,这为研究和抑制轧机振动问题提供了理论参考.     

基于轧件动态变形过程的轧机辊系耦合振动特性研究

以Orowan单位压力微分方程为基础,考虑轧制过程轧辊纵向和横向振动的影响,建立了轧件的动态轧制力模型。在此基础上,考虑轧机结构的影响,建立了轧机辊系的耦合振动动力学模型。运用多尺度法求解了该系统在主共振和内共振情形下的解析近似解,得到了幅频特性曲线方程,同时采用奇异性理论分析了系统的分岔行为,得到了系统的转迁集及在不同区域中分岔曲线的拓扑结构。最后以轧机实际参数为例,分析了不同参数对系统振动特性的影响,发现主共振与内共振都存在着跳跃现象,且耦合项参数对内共振影响颇大,适当选取系统参数可有效减小这种振动行为,这为抑制轧机辊系振动提供了理论参考。     

热连轧机工作辊水平-垂直非线性振动特性及抑制

基于振动情况下轧制界面水平-垂直方向摩擦力模型和动态轧制力模型,考虑轧机的结构和工作辊轴承座与牌坊立柱间的摩擦力等因素的影响,建立了热连轧机工作辊水平-垂直系统的非线性振动模型。运用平均法求解得到幅频特性方程,分析外扰力和非线性参数等因素对系统幅频特性的影响,为抑制轧机工作辊水平-垂直振动提供理论指导。通过分析李雅普诺夫指数和位移分岔图,发现系统随外扰力幅值变化表现出周期、倍周期和混沌等不同运动状态。最后,通过分析工作辊轴承座与牌坊立柱间有无衬板间隙这两种情况下的幅频特性及衬板间隙对系统振动的影响规律,提出一种抑制工作辊水平振动和垂直振动的方法,仿真和实验结果均表明该方法有效。     

液压缸非线性刚度作用下的轧机辊系振动行为及控制

针对液压系统动态特性影响下的轧机振动问题,建立一种液压缸非线性刚度约束下的轧机辊系振动模型,采用平均法求得系统的幅频响应。在Lyapunov第二方法的基础上,设计了系统的反馈控制器。以轧机实际参数为例,仿真分析轧机辊系中非线性刚度系数、外激励和无杆腔初始位移等参数对幅频响应的影响,并研究外激励幅值和无杆腔初始位移等参数发生变化时的动态分岔特性,发现随着这些参数的变化,轧机辊系振动在周期运动、倍周期运动和混沌运动等多种运动状态之间交替变化;同时在系统中引入反馈控制,通过对比控制前后的时域曲线和相平面曲线,验证了反馈控制器的有效性。研究结果为提高轧机辊系稳定性提供了理论参考。     

含间隙多自由度轧机传动系统非线性扭振动力特性

建立含间隙多自由度轧机传动系统非线性扭振动力学模型,通过坐标变换将非线性方程组解耦成独立方程,采用改进的林滋泰德—庞加莱法(Modified Lindstedt-Poincare,MLP)法求解轧制负载摩擦和外扰激励下非线性系统的解析近似解,并运用MLP法与多尺度法相结合的方法得到该系统的分岔响应方程.采用奇异性理论研究系统在非自治情形下的分岔特性,得到不同参数下系统的分岔形态以及保持轧机稳定振动的参数区域.以某厂1780轧机传动系统为实际算例,将其简化成4自由度非线性扭振模型,通过实际参数分析非线性刚度、间隙量、扰动力矩以及轧制力变化对传动系统扭振幅频响应的影响.其中,扰动力矩与间隙量是影响轧机传动系统扭振的主要因素,通过控制扰动力矩及间隙量可以降低扭振的幅值.研究结果为含间隙的轧机传动系统扭振特性提供一定的理论指导和参考.     

动态轧制力下冷连轧机超亚谐共振特性分析

在考虑动态轧制力的基础之上,同时结合影响冷连轧机振动的机械结构、辊系间的非线性刚度以及周期性外激力等因素,建立了动态轧制力下的四辊冷连轧机非线性振动动力学模型。运用多尺度法求解得到了冷连轧机系统的3次超谐共振和1/3亚谐共振幅频特性方程,仿真分析了不同参数变化下系统的共振特性。发现外激力对超亚谐共振的影响均较微弱,可见轧制力的动态变化部分对系统所受外力有极好的调节作用。增大系统阻尼可以有效减小振幅和缩小共振区域,而非线性刚度对超谐和亚谐振动的影响比较剧烈,易造成系统出现失稳现象,因此需要选择适当的参数区间,使轧机得以平稳运行。     

环件轧制工艺CAD和应用

根据试验和实践经验,总结提出了一套较为完整的环件轧制工艺设计方案,在此基础上论述了环件轧制工艺的计算机辅助设计方法并使用VC 语言和OpenGL图形系统开发了相应的软件,实现了环件轧制工艺的计算机辅助设计,并给出了实例。     

ELM-Adaboost分类器在轴承故障诊断中的运用

研究强分类器ELM-Adaboost模型在滚动轴承故障诊断中的运用.首先,从滚动轴承故障振动信号中提取时域特征参数,并采用因子分析法对变量进行降维处理;其次,对ELM-Adaboost模型中的关键参数进行详细分析,并选择最优的参数对ELM-Adaboost模型进行优化;最后,将ELM-Adaboost模型用于滚动轴承故...     

金属粉末轧制工艺及其数值模拟

金属粉末轧制工艺能够生产一般工艺难于或无法生产且成分精确、质地均匀、性能优良的带材,是一种制取高性能以及特殊用途材料的很有前途的粉末冶金成形工艺。粉末轧制工艺中的力学行为较难通过传统的数学模型综合准确地研究。基于有限元方法的数值模拟为研究粉末轧制过程中的力学特性提供了一种灵活高效的途径。在有限元方法中可以同时引入复杂的几何模型、材料本构模型、摩擦模型等多种信息,能够对轧制过程的相对密度、材料流动及力能参数进行预测,可以更准确地综合研究粉末轧制的力学特性。从而有效地为轧制工艺的制定、润滑方案及设备的优化设计提供帮助。     

Rolling fatigue tests of three polyglycol lubricants

In this work, the rolling fatigue lives of three polyglycols (PAG-9, PAG-12 and BREOX-B-135X) are determined using IP-300 standard. A four-ball test machine was used and 10% life (L₁₀) and 50% life (L₅₀) were obtained. In addition, the stress-time curves for L₁₀ and L₅₀ were also determined. This work showed that: firstly, all polyglycols were tested under boundary lubrication regime (λ < 1) where in rolling contacts the surface mode of failures prevails; secondly, in oils of the same family, the pressure-viscosity coefficient is relatively constant, therefore an increase in viscosity improve the minimum film thickness with the consequent increase of the λ ratio; and finally, differences in λ ratio for the three polyglycols resulted in different asperity interactions and rolling contact fatigue lives.     

高洁净性冷轧硅钢轧制油

本文介绍了所研制的高洁净性冷轧硅钢用高洁净性轧制油的配方，理化性能及工业试验的结果。     

高精度扁钢轧制压力分析

在分析了轧机在轧制过程中的力能参数基础上，测量并计算了500mm轧机的轧制力和轧制力矩。探讨了用力学模型确定轧制力的方法。用力学理论计算了轧制力和轧制力矩，并对轧制力和轧制力矩进行了比较分析。结果表明计算结果可以较好地反映实际轧制过程的特征。     

滚锥包络环面蜗杆传动磨损研究

本文给出了滚锥包络环面蜗杆传动蜗轮和蜗杆齿面滑动率计算公式,进而推导出蜗轮和蜗杆齿面磨损量计算公式,以此为基础,研究了该种传动蜗轮和蜗杆齿面磨损分布规律,分析了齿面磨损量的影响等因素和影响规律。研究工作对于该种传统的设计与制造具有指导意义。     

钢板轧制润滑剂

介绍了钢板轧制油的作用和西方离轧制油的润滑机理,评述了国产轧制油存在的主要问题,提出了研制和开发新型轧制油的看法与建议。     

冷轧铜板带斯通轧制力模型研究

对冷轧铜板带轧制力模型进行研究,通过算例比较得到斯通公式更适合铜板带冷轧情况。分析了布兰德-福特公式和斯通公式两种轧制力计算公式。采用不同的摩擦系数模型计算摩擦系数,使用实测数据对变形抗力模型通过最小二乘法进行拟合,将拟合所得数据代入斯通轧制力公式中计算,并将计算值与实际测量值进行比较,结果表明:采用多项式的变形抗力模型,利用斯通公式和前滑值获得摩擦系数,代入斯通轧制力公式中计算出的轧制力与实际轧制力吻合较好。     

轧制塑性加工中的摩擦力

本文依据轧制塑性加工中的滚一滑摩擦机理建立一个新的摩擦力概念,并在此基础上给出一个相应的摩擦力计算公式。文中用该公式对轧制咬入过程中的摩擦力进行了计算。并以实验对其计算结果进行了验证。同时还对计算结果进行了分析。文中的结论可供有关研究人员参考。