二次冷轧机非线性垂直振动研究

发布时间：2023-12-24 13:48

　　板带轧机作为现代钢铁工业中的核心设备之一,在现代钢铁生产中具有举足轻重的地位。而轧机振动问题严重制约着轧制产品质量的提升和生产效率的提高。为了得到有效抑制轧机振动的策略,确保轧机系统运行稳定性,提高轧制产品的质量,轧机振动问题的研究已成为国内外学者关注的重点。本文以某厂的二次冷轧机组为对象,针对此机组在实际生产过程中出现振动问题进行研究。分析轧机中动态轧制力因素,液压缸非线性弹性约束,液压缸非线性摩擦约束的物理机理以及动态化表达方式;基于广义拉格朗日原理,以此二次冷轧机组的实际结构与参数为蓝本,考虑上述非线性因素,建立了垂直方向机架8自由度非线性动力学模型。针对此轧机,建立垂直方向的8自由度动力学模型,采用平均法求得模型的解析解;分析轧机系统在液压缸非线性弹簧力、液压缸非线性摩擦力、动态轧制这三个主要非线性因素作用下的系统动态特性,以及相关轧制工艺参数变化时轧机的幅频响应特性变化的特点;立足于幅频特性方程绘制幅频特性曲线,得到引发轧机进入不稳定状态的外扰力的极限频率值和不稳定区间;使用数值模拟方法遍历外扰力的幅值绘制相关分叉图,从而得到系统进入不稳定状态的外扰力临界幅值。通过一系列的理...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 轧机振动的基本形式和特征
        1.2.1 轧机扭转振动
        1.2.2 辊系垂直振动
        1.2.3 扭转-垂直耦合振动研究
    1.3 某二次冷轧机组及其振动问题
        1.3.1 二次冷轧工艺概述
        1.3.2 国内外二次冷轧设备工艺概况
        1.3.3 某厂二次冷轧机组振动问题
    1.4 本文的主要研究内容
第2章 推上液压缸的非线性约束
    2.1 非线性弹性力约束
        2.1.1 液压弹簧刚度
        2.1.2 液压弹簧弹性力与动态形式
    2.2 非线性摩擦力约束
        2.2.1 斯特贝里克摩擦力模型
        2.2.2 摩擦力的动态化表示
    2.3 液压推上系统动力学模型
        2.3.1 动力学模型
        2.3.2 数值仿真
    2.4 液压缸非线性约束实验研究
        2.4.1 液压缸综合试验台
        2.4.2 液压缸动态响应特性实验曲线
    2.5 本章小结
第3章 二次冷轧机组垂直振动建模
    3.1 板带冷轧与轧制力模型
        3.1.1 板带冷轧过程与基本参数
        3.1.2 布兰德福特希尔轧制力模型
        3.1.3 轧制力的动态化表示
        3.1.4 数值仿真
    3.2 二次冷轧垂直方向动力学模型
        3.2.1 垂直方向8自由度动力学建模
        3.2.2 动力学模型的求解
        3.2.3 数值仿真
    3.3 本章小结
第4章 轧制工艺参数影响分析
    4.1 关键参数作用机理
        4.1.1 推上系统液压缸油柱高度
        4.1.2 张力波动
        4.1.3 压下率波动
        4.1.4 轧制接触面摩擦因数波动
        4.1.5 轧制速度的影响
        4.1.6 辊径改变波动对轧机的影响
    4.2 本章小结
第5章 非线性垂直振动实验研究
    5.1 数据采集系统
        5.1.1 PDA系统
        5.1.2 在线振动检测系统
        5.1.3 PDA与在线振动检测系统的配合使用
    5.2 二次冷轧垂直振动现场试验
        5.2.1 二次冷轧现场轧制的提取
        5.2.2 仿真曲线与实际曲线对比
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3874633