轧制润滑对轧机主传动系统自激振动影响

为研究热连轧机组F2轧机轧制过程中自激振动产生机理及如何消除轧机自激振动,将轧机主传动系统简化为两固有频率相同的单自由度系统建立扭振模型的非线性动力学方程。用渐进法求解非线性动力学方程。结合仿真分析表明,由于轧制变形区轧制润滑不稳定,使变形区摩擦系数下降出现负阻尼现象导致轧机产生自激振动;合理改变轧制润滑液的动力粘度及轧制速度,可避免轧制系统内产生负阻尼。     

颗粒阻尼吸振器对轧机辊系减振特性的研究

轧机在高速轧制过程中经常会发生垂直振动现象，这种振动行为会影响轧制过程的稳定性以及复合板表面质量和结合强度，不利于轧制生产高效连续进行。为了抑制轧机辊系在轧制过程中产生的垂直振动，该研究设计了一种多自由度颗粒阻尼吸振器。建立了安装吸振器的轧机上工作辊垂直非线性参激振动模型。运用多尺度法求解了系统的幅频特性方程，仿真分析了振动系统的奇异特性、时域特性、频谱特性以及幅频特性。对静定轧机上工作辊进行了垂直振动控制试验，对比发现理论分析与试验结果基本吻合，证明所建立的四自由度振动模型的可靠性。结果表明，颗粒阻尼吸振器能够有效地抑制轧机辊系的垂直振动并满足设计要求。     

轧机辊系垂直非线性参激振动特性分析

考虑了轧制界面间的非线性阻尼以及辊系间的非线性刚度,建立了四辊轧机辊系垂直非线性参激振动模型。采用多尺度法求解了系统在不同频率激励下的主共振、超谐波共振以及亚谐波共振的解析近似解,得到了系统的幅频特性方程。分析了该系统的稳定性,得到了阻尼与刚度对系统稳定性的影响关系。分析了非线性刚度、非线性阻尼等参数对系统振动的影响,得到非线性刚度的变化会引起激励幅值的跳跃,导致幅值的振荡。用数值仿真验证了分析结果的正确性。研究结果为抑制轧机辊系这类垂直颤振提供了一定理论指导。     

组合激励下冷轧机工作辊水平振动特性研究EI北大核心CSCD

为研究冷轧机水平方向在多频激励下发生的组合振动,利用多尺度法求得相应力学模型解析解的近似表达式。在三项激振力频率之和接近系统固有频率时,分析系统非线性振动幅频响应曲线受刚度项和阻尼项系数变化的影响。仿真表明,由于非线性因素影响,使水平系统存在跳跃现象和不稳定区域,当增大系统线性刚度、线性阻尼、非线性阻尼和减小非线性刚度时有利于抑制水平振动;同时发现工作辊水平振动周期会随着激振幅值的变化出现倍周期与混沌周期交替现象,合理选取激振力幅值范围有利于抑制混沌运动的产生;减小轴承座与牌坊立柱间隙能够有效抑制轧机水平振动位移及其碰撞现象。以上研究为抑制轧机水平振动提供了有效理论参考。     

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.     

冷连轧机的振动分析及改善方案

轧钢机的振动问题是国际冶金界普遍关注的热点和难题.由于轧钢机设备的传动链长,工艺情况复杂,因此轧钢机上振动产生的原因也多种多样.本文为了解决1420冷连轧机五号机组的振动问题,结合理论分析得出结论轧机的振源在上下工作辊之间的辊缝中,轧机的振因是轧件材料的硬度变化及轧制速度的提高使得轧机上下工作辊之间的辊缝摩擦力下降,从而产生了扭转自激振动现象.建立了辊缝中的振动方程,求解出振源的主频率;找到了与现场测试情况非常吻合的易引起共振的固有频率,从而为本文有效地解决振动问题提供了依据.     

交叉型乘用车方向盘摆振分析

某配置麦弗逊前独立悬架和齿轮齿条转向器的交叉型乘用车在试制阶段出现方向盘摆振现象,且每台车出现问题时的车速和摆振程度不一。分析轮胎残余动不平衡量、转向悬架系统传递路径结构和特性、麦弗逊前悬架后摆臂后衬套动态性能、转向器安装衬套结构形式和刚度、齿侧间隙大小等因素对方向盘摆振的影响。结果表明,轮胎残余动不平衡量引起的周期变化的激振力和力偶矩是方向盘摆振源头,悬架转向系统的几何参数是影响摆振的重要因素,车辆摆振传递路径的振动传函在摆振频率范围内均出现峰值,方向盘旋转模态频率在摆振频率范围内,摆臂后衬套刚度阻尼不足及转向器安装刚度过大加剧方向盘的摆振,齿侧间隙影响齿条振动的阻尼,适当减小齿侧间隙、增大阻尼有利于降低摆振。     

电流谐波与轧制力谐波协同诱发主传动多态耦合振动研究

现代大型热连轧机是一种复杂机电系统,轧机振动问题是影响轧机生产稳定的严重问题。利用扭矩遥测系统测试轧机机械传动系统扭振发现轧机主传动扭振波形及频谱中存在典型的强或弱两种振动特征。同时发现轧机在轧制过程中电机电流和轧制力存在谐波,当谐波与传动系统固有频率接近时将诱发较大的振动。为研究其机理,利用仿真技术求解了轧机主传动扭振与电流谐波和轧制力谐波激励的相关性。研究表明:随着谐波激励特征的变化,主传动扭振呈现多态强弱变化,从而为抑制轧机耦合振动提供理论依据。     

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。     

冷轧不锈钢带板型控制之我见

随着市场对冷轧产品需求的迅速增长,冷轧生产从简单的单机架可逆轧制,向多机架连轧发展。连轧机的生产形式也在发生变化,从常规的连轧机组发展到全连续式冷连轧机组,即将带钢的头尾焊接在一起,进行"无头轧制",使连轧机组的生产能力大幅度提高。     

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     

轧机主传动系统扭振减振器参数设计及特性分析

针对咬钢时突加负载时轧机主传动系统轴系的扭振现象,引入扭振减振器控制装置,建立电动机与扭振减振器的扭振抑制模型;通过对扭振减振器特性参数的设计,得出扭振减振器的惯量比、定调比、阻尼比;同时运用定点理论,得到最佳定调比和阻尼比;通过对比加入扭振减振器前后的时域特性曲线,得出扭振减振器能降低振动幅值;通过调节惯量比、扭转刚度、阻尼系数的大小,得出不同参数变化对轧机主传动系统幅频特性曲线的影响规律,适当的增大惯量比μ可以减小振动幅值,增大扭转刚度K_d可以缩小系统的不稳定区域,增大阻尼系数C_d可以有效降低系统扭转振动幅值,因此选取恰当的参数数值能有效提高轧机系统的稳定性。     

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。     

基于动态贝叶斯网络与DS证据理论的轧机颤振监测方法

提出了基于动态贝叶斯网络和DS(Dempster/Shafer)证据理论的轧机颤振实时监测方法,该方法预选多个时域和频域的特征参数表征轧机不同工况下振动信号的不同特征,利用稳定判别率方法筛选敏感度高的特征参数;使用动态贝叶斯网络与DS证据理论实时监测模型建立轧机颤振状态实时监测系统,构建连续的速度载荷时间片,将3个连续的速度载荷时间片作为DS证据理论的证据体,给出了优化基本概率分配的信任度方法,解决了DS证据理论的证据体间冲突问题;最后在轧机实验平台进行实验,诊断结果表明：该方法对轧机颤振不同状态的识别率达到99.05%。     

多通带滤波技术及冷轧钢板振纹监测

分析数字带通滤波器的特点，结合低通、带通滤波器的设计特点，构造一种多通带的数字滤波器。这种滤波器能快速有效的提取出多个频段信息，并且能柔性地选择频段的上下限和频段数。分析冷轧钢板振纹的基本特点，再根据冷轧钢板振纹的在线监测要求实时显示出多个频段信息的特点，就需要一种高效的多通带滤波技术。鉴于此特点，设计一款基于VB. Net平台的冷轧钢板振纹在线监测软件，将所关心的低、中、高频段显示出来便于观察。此系统已经在某钢厂的冷轧车间中得到应用，结果证明对多频段的信号提取是比较理想的。     

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。     

多源激励下冷连轧F5轧机振动问题研究

某厂1550冷连轧机在轧制薄规格带钢时F5轧机发生强烈振动,现场测试发现振动谱图中存在144 Hz的优势频率,经分析与F5轧机固有频率接近,同时发现带钢激励谱图与压下系统伺服阀输出油压谱图中存在多个激励频率.为探索振源并抑制振动,依据工业现场实验得出振动是由带钢与液压压下系统共同激励诱发产生.通过求解带钢-液压压下激励...     

Dynamical responses for a vertical vibration model of a four-roller cold rolling mill under combined stochastic and harmonic excitations

Considering that random fluctuations can affect the rolling process of cold rolling mills, leading to abnormal cold mill performance and defects in the rolled product. Therefore, it is crucial to study the influence of random fluctuations on the system of cold rolling mills. In this paper, taking a model of the vertical vibration of a four-roller cold rolling mill under harmonic excitation as a prototype class for a real system, the effects of random fluctuations on the system response are analyzed. Firstly, based on the deterministic vertical vibration model of a four-roller cold rolling mill under harmonic excitation, a stochastic vertical vibration model of a four-roller cold rolling mill with random fluctuation as Gaussian white noise is introduced. Subsequently, the vertical vibration model of a four-roller rolling mill is theoretically analyzed by the averaging method and the stochastic averaging method, respectively. The effectiveness of the proposed theoretical method is verified by numerical simulation results, and the influences of harmonic excitation and random excitation on the system response are also investigated in detail. Finally, the results show that the noise induces the occurrence of stochastic transitions and bifurcations, and the steady-state probability density function and time history diagrams are given to further explain the existence of these dynamic phenomena. The related research can provide theoretical guidance for the realization of vibration control and reliability design in the four-roller cold rolling mill system.     

Relationship between chatter marks and rolling force fluctuation for twenty-high roll mill

Chatter marks on the surface of a rolled steel strip may seriously affect the final product quality. It is still difficult to discover the generation mechanism of chatter marks and develop an effective method to identify chatter marks. In this paper a rolling force fluctuation model is proposed based on the variation of the rolling force between the forward and backward skid area. A dynamic model coupling vertical and horizontal vibrations is also established to analyze the vibration characteristics of a Sendzimir twenty-high cold roll mill based on the rolling force fluctuation model. Good agreement between the simulated results and the experimental results verifies the effectiveness of the established models. Furthermore, various rolling forces and rolling speeds are taken into consideration in analyzing the vibration characteristics. The proposed models provide clear theoretical support for better comprehension of the mechanism of chatter mark generation.