汽车半轴楔横轧机辊系特性边界元法分析

在三维弹性接触边界元法基础上,根据半轴楔横轧机所采用双列圆锥滚子轴承的特点,开发了半轴楔横轧机滚动轴承边界元法专用计算程序,对汽车半轴楔横轧机辊系在不同结构下轴承载荷分布特性和辊系弹性变形特性进行较系统分析,找到了保证轴承载荷均匀分布和辊系挠度最小的最优辊系结构。研究结果为优化和设计汽车半轴楔横轧设备提供了有效的数值分析方法和理论依据。     

板带四辊轧机的三维振动特性

针对轧机振动传统的一维或二维的解析模式,给出1 580 mm四辊轧机振动的三维(空间)振动解析模式及其振动特性-固有频率和振型。在四辊轧机振动解析中被忽略的“不得已”间隙,必须在辊系结构予以考虑。利用修正三维多物体传递矩阵法辅之有限元法对轧机轧辊进行包含3个位移3个转角6个自由度的三维振动数值解析。数值模拟结果显示,四辊轧机考虑阻尼作用后的固有频率(复频率虚部)与现场测试频率基本吻合;“不得已”间隙导致轧机系统出现危险低频率,且振型为含有水平、交叉及摇摆等包含多个单一振型的复合振型。     

考虑动态特性的轧机辊系结构轻量化优化设计

传统的轧辊设计方法经验化,设计结构体积较大、成本高,且以静态设计为主,忽略了辊系动态特性。当前在“碳达峰”“碳中和”的双碳背景下,为实现节能减排,以轧机辊系结构轻量化为目标,考虑轧机辊系的动态特性,建立了轧机辊系结构轻量化优化数学模型,采用MATLAB软件优化工具箱中的fmincon函数对轧辊进行优化求解。结果表明：优化后辊系体积降低了38.8%,辊系二阶固有频率提高了2.5%。研究成果有助于指导轧机辊系的结构设计。     

液压缸非线性约束下的轧机辊系振动行为

以四辊板带轧机为例,分析液压压下缸及弯辊缸在轧机辊系振动时表现出的分段弹性力和摩擦力两种非线性约束,建立液压缸非线性约束作用下的轧机辊系振动模型,并采用平均法求得振动系统的幅频响应。通过比较两种非线性作用下辊系振动速度和振动幅值的仿真曲线,研究辊系受分段弹性力和摩擦力影响时的行为特性。取不同分段弹性力和摩擦力,仿真分析两种非线性因素分别对轧机辊系幅频特性的影响规律。结果表明,轧机辊系振动速度受分段弹性力大小影响,系统不稳定频率区域随分段弹性力增大而变宽;摩擦力较小时,对辊系振动行为影响表现为阻尼特性,较大时,摩擦力的非线性成为影响辊系振动行为的主要特性。该结论为轧机辊系振动控制提供了理论参考。     

四辊可逆冷轧机装配体的模态分析

固有频率和振型是承受动态载荷结构设计中的重要参考指标,模态分析可以确定一个结构的固有频率和振型。基于SolidWorks对四辊轧机进行三维建模。采用无缝连接的技术．利用绘图软件SolidWorks和有限元分析软件Workbenehd的专用接口,将SolidWorks建好的三维实体模型导入到Workbench界面中．有效地避免了数据的丢失,求出了350四辊轧机装配体模态的固有特性。     

板带轧机柔性多体系统耦合动力学建模研究

轧制过程中,高速运转的板带轧机系统可视为由机架、液压装置、轴承座和轧辊等多个刚体和可变形体组成的柔性多体机械系统。板带轧机辊系沿垂直、水平方向的刚体运动和轧辊沿轴线方向的柔性体变形运动是影响板带厚度和表面质量的主要因素。特别对于大型板带轧机而言,轧辊的弯曲变形运动与带钢的板形密切相关。本文综合考虑轧机系统沿垂直、水平方向的刚性振动和轧辊沿轴线方向的弯曲变形运动之间的耦合效应,通过运动学分析,实现柔性多体机械系统中刚体和可变形体的位移场描述,建立板带轧机辊系刚柔耦合动力学模型。对轧机辊系进行耦合运动模态分析,进一步探讨轧辊变形运动振动频率和模态振型函数的精确解,并比较不同时刻下,由传统结构动力学求得的轧辊固有模态振型函数与考虑轧机系统刚性振动时的轧辊模态振型函数的区别。深入分析了轧机系统刚性振动对轧辊弯曲变形运动的影响,为提高轧辊运动精度,实现带钢板形动态控制提供理论依据。     

南钢2500mm轧机辊系分析与计算

本文分析了南钢２５００ｍｍ四辊轧机辊系结构特点，并进行了辊系强度计算，结果表明其安全系数大于规定数值，完全满足技术条件要求。     

2200铝箔四辊轧机辊系动态交叉微尺度行为研究

对某2200mm铝箔四辊轧机的轴向力检测时,发现在轧制运行中工作辊与支承辊在有1mm间隙的运动副辊系内的位置处于不稳定的状态.出现了工作辊与支承辊之间的动态交叉微尺度行为.该微尺度交叉导致产生超大轴向力而使工作辊止推轴承(双列角接触球轴承)超载,造成止推轴承短寿烧损事故.对该微尺度交叉行为的产生机理进行了分析,研究有助于推动四辊轧机"偏移距"力约束辊系定位理论的完善和发展,对各类薄带钢轧机设计具有参考价值.     

20辊森吉米尔轧机辊系静压力学计算与分析

在对轧机辊系结构稳定性和板形控制的研究中,辊间接触参数的分布和相互关系是其研究的基础和关键。以某硅钢厂ZR22BS-42型轧机辊系为研究对象,建立20辊森吉米尔轧机辊系力学模型,并对各轧辊进行受力分析。采用MFC(Microsoft Foundation Classes)搭建程序界面,首先计算了辊系静压状态下辊间接触力、接触力方向角以及各辊合力的大小,再对其分布关系进行了具体分析。利用有限元软件进行辊间接触应力仿真计算,通过对模型的有效简化,设置12个接触对,根据静压过程的受力特性确定辊系的载荷约束。最后,对比辊间接触的应力云图,定量确定了各辊间的接触应力大小,并分析了应力变化的趋势及相互关系。实验结果有利于指导轧机的压下和辊型调整。     

1450轧机工作辊的有限元分析

以1450冷连轧机组第5架轧机为研究背景,建立轧机工作辊的有限元模型,对该模型进行动力学分析,得出其固有频率和振型,并分析改变工作辊辊径尺寸对其各阶固有频率的影响,从而为合理地选择工作辊的结构尺寸提供理论依据。     

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.     

楔横轧多楔成形汽车半轴工艺可行性分析

分析多楔成形长轴类零件时内/外楔对接段的各种形状及其优缺点,建立了楔横轧多楔成形汽车半轴的三维有限元模型.通过选取合理的轧制工艺,模拟楔横轧多楔轧制汽车半轴的过程,获得了内/外楔之间过渡光滑的汽车半轴.结果表明:楔横轧多楔成形汽车半轴工艺是可行的,该研究为多楔成形半轴的模具设计提供了理论依据.     

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。     

冷酸轧机轴承的故障诊断与处理

通过测量冷酸轧机钢带生产线上轴承在异常情况下的振动速度,在振动异常原因不明的情况下,对振动信号进行了频谱分析.同时与轴承外圈、内圈与滚动体特征频率的计算结果相结合,判断出故障的原因以及部位.经过停机检查后,确认测点4处轴承外圈严重点蚀.从而说明频谱分析结果的正确性.     

基于S变换的热连轧机耦合振动特征提取

提出一种基于短时傅里叶变换的自适应频域滤波方法,将噪声信号与振动特征成功地分离。根据短时傅里叶变换和功率法设定的阀值,自动捕捉了振动信号在不同时间段的优势频率。对振动信号、压下液压缸压力信号和伺服阀给定信号做短时傅里叶变换后,热连轧机振动被诊断为液机耦合振动。利用离散小波变换和S变换相结合的方法对轧机振动信号进行分析,确定轧机起振的时间为液压压下系统的投入时间,证明了热连轧机存在液机耦合振动现象。     

液压缸非线性弹簧力下的轧机特性及控制

建立了非线性弹簧力约束作用下的轧机辊系振动模型,采用平均法求得轧机辊系的幅频响应方程。仿真分析了不同非线性弹簧力和活塞杆初始位移的幅频特性曲线,以及系统分岔响应随外激励幅值的变化规律。引入吸振器控制装置,比较了吸振器加入前后的时域曲线和幅频曲线,仿真分析了吸振器质量、弹簧力和摩擦力对幅频曲线的影响。研究结果表明：非线性弹簧力和外激励都会改变轧机辊系振动特性的规律,吸振器的控制效果与吸振器质量、弹簧力和摩擦力有关。     

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。     

AWC液压系统阀架管道振动问题的分析及解决办法

自动宽度控制系统用于热轧厂粗轧机的立辊轧机之上,其主要作用是:在轧钢过程中,对轧辊进行精确定位,控制板材的轧制宽度,提高板形质量.本文对AWC液压系统阀架管道振动问题进行了分析,找到了有效的解决办法.