本文關(guān)鍵詞：考慮輥縫摩擦的動態(tài)軋制力下軋機垂直振動特性研究

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【摘要】：本文以某企業(yè)2800四輥冷軋機作為研究對象,在查閱大量文獻及總結(jié)前人工作的基礎上,綜合運用軋制理論、軋制摩擦潤滑理論以及機械振動理論,建立了考慮輥縫摩擦的動態(tài)軋制力下軋機系統(tǒng)四自由度非線性垂直振動數(shù)學模型,并通過Matlab/Simulink對所建立的軋機垂直振動模型進行了仿真與分析。結(jié)合2800軋機軋制生產(chǎn)過程中的實測振動數(shù)據(jù),進一步分析了軋機系統(tǒng)的垂直振動特性,驗證了本文建立的軋機系統(tǒng)垂直振動模型及動態(tài)仿真結(jié)果的正確性和可靠性。本文主要內(nèi)容如下:(1)從理論上分析了軋制速度、軋件張力、軋制壓下率以及變形區(qū)接觸弧長度對軋機垂直振動的影響,并對輥縫摩擦潤滑對軋機垂直振動的影響進行了著重分析,闡述了輥縫摩擦潤滑對軋機垂直振動的重要影響。并結(jié)合實際的軋制生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析了軋制壓下率、乳化液濃度和軋制速度與輥縫摩擦系數(shù)之間的關(guān)系。(2)建立了考慮輥縫摩擦的動態(tài)軋制力模型,并對模型進行了仿真分析。為了獲得更加準確的軋制力模型,建立模型時考慮了軋輥的彈性壓扁變形。在布蘭德希爾軋制力模型的基礎上,建立了軋機在發(fā)生振動情況下的并考慮輥縫摩擦的動態(tài)軋制力模型。并對工作輥彈性壓扁半徑與軋制力之間的耦合情況進行了解耦,求解得到了軋制力與軋輥振動位移之間的函數(shù)關(guān)系。為了方便進一步研究動態(tài)軋制力下的軋機垂直振動特性,對軋制力函數(shù)進行泰勒展開,從而得到了輥縫軋制力變化量與振動位移之間的函數(shù)關(guān)系。并通過Matlab對動態(tài)軋制力模型以及輥縫摩擦對軋制力的影響進行了仿真分析。(3)在動態(tài)軋制力模型的基礎上,建立了軋機系統(tǒng)四自由度垂直振動模型,并對模型進行了仿真分析。在動態(tài)軋制力模型的基礎上,建立了考慮輥縫摩擦的軋機系統(tǒng)四自由度垂直振動模型,對無阻尼自由振動下軋機系統(tǒng)的固有特性作了詳細分析;通過多尺度法對非線性動力學方程進行動態(tài)響應求解,并對輥縫摩擦等多因素對軋機垂直振動的影響進行了仿真分析;在Matlab/Simulink中搭建了軋機垂直振動動態(tài)響應仿真模型,分析了不同輥縫摩擦系數(shù)下,上工作輥和上支撐輥垂直振動位移的動態(tài)響應。(4)結(jié)合2800軋機軋制生產(chǎn)過程中的實測振動數(shù)據(jù),進一步分析了軋機系統(tǒng)的垂直振動特性,而且驗證了本文建立的軋機系統(tǒng)垂直振動模型及動態(tài)仿真結(jié)果的正確性和可靠性。通過對實測振動數(shù)據(jù)的分析得到了如下結(jié)論:工作輥的垂直振動在軋機系統(tǒng)中具有傳遞性,引起軋機垂直振動的振源在輥縫;提高軋制速度會導致軋機的穩(wěn)定性變差,軋機系統(tǒng)也越容易出現(xiàn)垂直振動現(xiàn)象;適當增大工作輥表面粗糙度,也可以降低振動時的幅值。
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG333

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本文編號：1164932