HC六辊冷轧机垂扭耦合振动分析

轧机系统异常耦合振动是影响轧件质量的重要因素。通过对某钢厂2180型六辊冷轧机的现场测试及分析发现工作辊的异常振动会传递到主传动系统中,造成齿轮箱等部件的故障,万向接轴并未有效隔断振动的传递。根据实际参数建立了包含主传动系统扭转振动和工作辊垂直振动的轧机耦合振动数学模型,并求解了模型的响应特性。同时,通过仿真分析发现了轧机垂扭耦合振动的真实性。定量分析发现系统发生耦合振动时工作辊扭转角及振动位移变化相对较大,扭转振动对垂直振动的影响较为明显。此方法为抑制轧机系统振动、减少设备故障提供了理论依据。     

冷轧机轧制过程中轧辊垂振的研究

以冷轧机系统的垂振为研究对象,结合近年来冷轧机垂振问题的研究成果,得出冷轧机垂直振动的振源在辊缝.冷轧机在高速轧制时,辊缝润滑状态发生变化导致辊缝阻尼改变,从而引起轧机的垂直振动.建立了冷轧机简化模型,并对冷轧机轧制过程进行仿真,分析了辊缝阻尼与轧机垂直振动之间的关系,得出辊缝阻尼变小导致轧机的垂直振动.通过增大辊缝间的摩擦系数和增设阻尼设备的方法维持合适的辊缝阻尼,可消除轧辊的垂直振动,保证轧机平稳运转.     

冷轧机主传动系统组合谐波动力学特性

针对冷轧机主传动系统运行时的失稳振动现象,建立了主传动系统扭振模型。综合考虑系统阻尼及刚度,应用多尺度法求解冷轧机主传动系统在组合谐波作用下的动力学特性方程。采用数值方法,通过幅频响应曲线、相平面图和系统振动分岔图等研究外扰激励幅值、系统阻尼和系统刚度对冷轧机主传动系统的影响。仿真结果表明：系统阻尼、系统刚度和外扰激励幅值的变化会对冷轧机主传动系统的幅值、共振区域以及脊骨线位置产生影响。系统状态也会随着系统参数的变化呈现出不同的周期性运动规律,产生失稳分岔和混沌现象。研究为冷轧机主传动系统的设计提供了参数域选择与理论指导。     

冷轧机轧制过程中的轧辊振动研究

以冷轧机轧辊垂直振动为研究对象,在分析冷轧机振动机理的前提下,建立轧机垂直振动简化模型,运用数值仿真方法,分析了轧制压下量、摩擦系数及辊缝阻尼的轧制工艺参数对轧机垂直振动的影响。分析结果表明:减小轧机压下量有利于提高轧机振动临界速度;增加辊缝摩擦系数有利于减小轧辊的振动位移;增加辊缝阻尼能够有效降低振动幅值。在此基础上提出了抑制冷轧机垂直振动方法为:优化各道次压下量,以使轧制临界速度由1340 m·min-1提升到1520 m·min-1;适当降低乳化液浓度,以使辊缝摩擦系数增大,此调节过程应考虑窜流现象;增设液压衬板减震器或多孔阻尼减震器,以增加辊缝阻尼。     

数控龙门镗铣床主传动系统扭转动力学分析

考虑系统的扭转振动作用,利用Lagrance法建立XK(H)2740数控龙门镗铣床主传动系统的扭转动力学模型.采用MATLAB软件计算了在时变啮合刚度和误差激励下主传动系统的动态响应,验证了主传动系统的动态特性,为机床主传动系统的动态性能优化提供了理论依据.     

CSP轧机主传动系统致振因素的分析

对CSP轧机主传动系统异常振动现象进行分析,为了确定引起振动的原因,分析了主传动系统机械间隙的存在对振动产生的影响,以及轧制界面因轧制力矩的变化对振动产生影响。通过MATLAB的Simulink软件对轧制力矩进行仿真发现,轧制力矩的波动对主传动系统振动的产生有直接影响;摩擦系数的波动对主传动系统振动产生的影响,是对主传动系统产生稳态的自激扭转振动;在对变频器控制的电气参数与主传动系统扭振的影响分析得出,由电磁谐波产生的谐波转矩,使主传动系统产生相应的扭振响应。最后在理论上提出了一系列抑制振动的措施。     

立式轧环机传动系统的振动分析研究

通过分析立式轧环机传动系统的结构,建立了扭转振动理论计算模型,研究了传动系统在电机传递扭矩作用下的动力学特性,得到了传动轴的固有频率和振型。利用现代控制理论中的状态空间方法并结合MATLAB软件编程,对传动系统进行动力学仿真分析,得到了振动仿真曲线。为避免轧环机在工作过程因旋转共振产生破坏失效提供了理论依据,对立式轧环机传动系统的设计以及测试实验有指导意义。     

轧制润滑摩擦对轧机振动的影响

分析了辊缝润滑与轧机主传动系统和垂直系统自激振动的影响关系。得出增加摩擦对轧机的主传动系统和垂直系统都具有减振或消振效果的结论。     

六辊冷轧机的带钢板形参数及辊间接触压力研究

针对一种由变接触支持辊辊形、单锥度中间辊辊形、单锥度工作辊辊形组成的六辊冷轧机的辊形配置方法,利用Abaqus有限元软件建立三维“辊系弹性变形-轧件塑性变形”一体化仿真模型,从带钢板形及辊间压力两部分展开分析。通过分析发现,该辊形配置方法可通过工作辊和中间辊负窜有效减小带钢凸度并降低边降值;工作辊弯辊力也具有一定的板形调控能力,且强于中间辊弯辊力;同时,该辊形配置能有效均匀支持辊与中间辊间的辊间接触压力。     

四辊轧机垂直振动特性研究及测试分析

为研究四辊轧机系统的垂直振动特性,考虑到四辊轧机具有较复杂的振动过程,建立了四辊轧机非对称6自由度垂直振动模型,利用机械振动学牛顿第二定律理论,构建四辊轧机的垂直振动系统动力学方程。采用Matlab软件对四辊轧机6自由度系统垂直振动模型的固有特性进行理论计算,对系统各阶固有频率及其相应的主振型进行分析,得到了第5阶固有频率是引起四辊轧机强烈自激振动的主要频率。通过现场垂直振动测试平台的验证,表明了该系统垂直振动模型具有较高精度的优点。以上研究结果为研究四辊轧机的现代动态设计、动力学分析以及抑振减振等问题提供了一定的理论基础。     

冷连轧机主传动系统的扭转振动分析

针对邯钢公司邯宝冷轧厂的生产线在生产过程中因轧机产生不明振动而引起的一系列质量问题,以振动频繁出现的F4轧机为研究对象,建立动力学模型和数学模型。利用MATLAB软件进行分析计算,得出了系统各阶固有频率,与现场测试的振动时的激励频率进行比较发现,扭转振动的振源在主传动系统中。得出使轧机产生扭转振动的主要原因是主传动电气控制系统、负载变化、轧辊打滑、间隙冲击。并在此基础上提出了抑制轧机扭转振动的方法,为日后进一步分析轧机扭转振动提供了理论参考。     

CVC冷轧机工作辊垂直-水平耦合振动分析

轧机系统异常振动是影响轧件质量的主要因素。不同属性的振动共同促使了轧机系统的整体振动,辊系的垂直振动和工作辊的水平振动是较为主要的振动。根据某钢厂CVC轧机实际参数建立了轧机垂直-水平振动的动力学耦合模型并进行了求解,得到了变参数下轧机振动响应情况,通过提取钢厂轧机在线振动监测系统数据分析验证了仿真的正确性。结果显示,轧制工作辊处存在耦合振动情况,轧机系统振动特性与各种轧制工艺参数有关,对工艺参数进行适当调整可以有效地减小轧机振动。     

上、下辊分别驱动的四辊轧机主传动系统扭振研究

对某厂“1+4”热连轧开坯机的扭转振动动态特性进行了研究。在一定的简化基础上,建立了轧机主传动系统的扭转振动力学模型和数学模型,获得了系统的固有频率和主振型及其对转动惯量和扭转刚度的灵敏度。对系统在各阶模态下的能量分布进行了计算和比较,确定了系统的危险模态。根据系统的输入得出了各轴段扭矩放大系数的仿真结果,以判定扭振发生时主传动系统的最大动力载荷。计算发现轧机主传动系统扭振固有频率分布合理,基本满足最佳动力设计准则。研究结果对于实际生产和系统扭振问题的识别与解决具有指导作用。     

冷轧工作辊摩擦不稳定分析及其抑制对策

对冷轧机工作辊由于摩擦力引起的垂直、横向振动作了定性分析，指出了它们的危害，提出了预防措施。     

六辊铝板带冷轧机轧辊倒角仿真分析及工艺优化

辊间压痕是制约六辊铝板带冷轧机实现中间辊抽动功能从而达到改善板形目的的一大障碍。在现场考察的基础上,基于Abaqus有限元软件对六辊铝板带冷轧机进行了辊系受力仿真,得到了辊间受力的情况,分析并验证了辊间压痕的成因是由轧辊倒角设计不合理或磨辊时处理不当,没有把倒圆角倒到规定的标准所造成,并由此提出了对轧辊倒角设计的改进方案并对倒角改进后的辊系受力进行了有限元仿真。结果表明,采用所提出的倒角改进方案能够大幅度减轻辊间压痕,从而对充分发挥六辊轧机的板形控制能力,对改善板形具有重要的意义。     

液压缸非线性特性影响下的含动态间隙轧机辊系振动特性及控制北大核心CSCD

为抑制四辊板带轧机垂直方向的振动,首先,考虑动态间隙影响下的分段非线性弹性力,建立分段非线性弹性力与动态轧制力共同作用下的轧机辊系动力学模型,使用平均法求解出该系统的幅频特性方程。然后,以轧机实际参数仿真液压油弹性模量变化时辊系的时域特性和频率特性,得到了对辊系振动行为的影响规律。比较辊系在不同液压系统参数变化下幅频特性响应的变化规律,通过分岔特性分析液压缸参数变化对系统振动行为的影响,得到了系统周期稳定运行时的参数区间。最后,设计状态反馈控制器实现对动态间隙轧机辊系的振动控制,并通过幅频特性和分岔特性可知,控制器能够有效减弱动态间隙对轧机辊系稳定性的影响,并抑制辊系的混沌行为,为抑制轧机辊系振动提供了理论参考。     

铝热轧机含间隙主传动系统扭振分析

在铝热轧机轧制生产中,轧机主传动系统中存在着间隙,该间隙会在咬料时引起对系统的冲击,会进一步增加系统的扭矩放大系数。用保守系统拉格朗日方程建立了某铝带热轧机主传动系统的扭转振动数学模型,并用模态叠加法计算了系统在不考虑间隙和考虑间隙两种情况下,主传动系统在冲击载荷作用下的动力学响应,得出了各轴段扭矩放大系数的仿真结果,并进行比较分析。     

短钢棒矫直机矫直辊系受力分析与仿真

采用新型全自动短钢棒矫直机,对处于圆柱棒料状态下的钻头、圆柱铣刀等进行精密矫直,提高了产品的直线度和质量。根据旋转反弯矫直原理,建立矫直辊系作为短钢棒两端支撑并带动短钢棒旋转,通过改变压辊的压下量和位置实现矫直。基于多辊矫直机的辊系结构,建立十五辊矫直辊系包括上下矫直辊、支撑辊、上下主动辊和压辊,及其力学模型。利用MATLAB编程软件,计算辊系工作过程中各辊之间的接触力。利用ADAMS软件对模型进行简化、仿真,模拟各接触点的受力情况。在全自动短钢棒矫直机上进行实验,并将理论分析、仿真以及实验结果进行比较,验证理论分析和仿真结果的可靠性。     

HC冷轧机静态特性有限元分析

通过分析1720HC冷轧机工作原理及性能特点,建立了1720HC冷轧机工作机座三维模型及有限元模型。与以往模型相比,该模型充分考虑了由于窜辊、辊形、单侧驱动等因素带来的辊系不对称缺陷,最大程度减少了假设,极大提高了计算精度及结果可信度。按1#轧机最大轧制力施加载荷,在进行接触设置、约束后进行有限元模拟,得到最大轧制力下,工作机座应力、应变分布规律。其后分别对辊系及机架进行强度和刚度分析,并计算出轧机工作机座刚度为12470kN／mm。分析认为轧机结构合理,满足生产要求。计算结果不仅为HC冷轧机工作机座的结构设计提供理论指导,且对板形控制及轧制规程的制定具有实用价值。     

厚板轧机含间隙主传动系统扭振的研究

由于设计、安装和磨损等因素导致轧机主传动系统存在不同间隙,在咬钢冲击或打滑条件下振子在间隙内发生重复碰撞,造成振幅大幅度增加,是导致轧机主传动系统零部件异常破坏的主要原因。本文基于5000 mm厚板轧机,对咬刚冲击和打滑两种情况分别建立扭振模型,采用数值计算方法,求出扭矩放大系数,得到受不同间隙影响的系统动态响应的仿真结果,并比较分析不同情况下引发的扭振响应。结合现场工程实际情况对轧机主传动系统中各间隙及加载时间对扭矩放大系数的影响进行分析,研究结果可为控制和分析该类轧机扭转振动提供重要的理论参考。