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

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【摘要】：本文以某企業(yè)2800四輥冷軋機(jī)作為研究對(duì)象,在查閱大量文獻(xiàn)及總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用軋制理論、軋制摩擦潤(rùn)滑理論以及機(jī)械振動(dòng)理論,建立了考慮輥縫摩擦的動(dòng)態(tài)軋制力下軋機(jī)系統(tǒng)四自由度非線(xiàn)性垂直振動(dòng)數(shù)學(xué)模型,并通過(guò)Matlab/Simulink對(duì)所建立的軋機(jī)垂直振動(dòng)模型進(jìn)行了仿真與分析。結(jié)合2800軋機(jī)軋制生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)測(cè)振動(dòng)數(shù)據(jù),進(jìn)一步分析了軋機(jī)系統(tǒng)的垂直振動(dòng)特性,驗(yàn)證了本文建立的軋機(jī)系統(tǒng)垂直振動(dòng)模型及動(dòng)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(zhǎng)度對(duì)軋機(jī)垂直振動(dòng)的影響,并對(duì)輥縫摩擦潤(rùn)滑對(duì)軋機(jī)垂直振動(dòng)的影響進(jìn)行了著重分析,闡述了輥縫摩擦潤(rùn)滑對(duì)軋機(jī)垂直振動(dòng)的重要影響。并結(jié)合實(shí)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(dòng)態(tài)軋制力模型,并對(duì)模型進(jìn)行了仿真分析。為了獲得更加準(zhǔn)確的軋制力模型,建立模型時(shí)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(chǔ)上,建立了軋機(jī)在發(fā)生振動(dòng)情況下的并考慮輥縫摩擦的動(dòng)態(tài)軋制力模型。并對(duì)工作輥彈性壓扁半徑與軋制力之間的耦合情況進(jìn)行了解耦,求解得到了軋制力與軋輥振動(dòng)位移之間的函數(shù)關(guān)系。為了方便進(jìn)一步研究動(dòng)態(tài)軋制力下的軋機(jī)垂直振動(dòng)特性,對(duì)軋制力函數(shù)進(jìn)行泰勒展開(kāi),從而得到了輥縫軋制力變化量與振動(dòng)位移之間的函數(shù)關(guān)系。并通過(guò)Matlab對(duì)動(dòng)態(tài)軋制力模型以及輥縫摩擦對(duì)軋制力的影響進(jìn)行了仿真分析。(3)在動(dòng)態(tài)軋制力模型的基礎(chǔ)上,建立了軋機(jī)系統(tǒng)四自由度垂直振動(dòng)模型,并對(duì)模型進(jìn)行了仿真分析。在動(dòng)態(tài)軋制力模型的基礎(chǔ)上,建立了考慮輥縫摩擦的軋機(jī)系統(tǒng)四自由度垂直振動(dòng)模型,對(duì)無(wú)阻尼自由振動(dòng)下軋機(jī)系統(tǒng)的固有特性作了詳細(xì)分析;通過(guò)多尺度法對(duì)非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行動(dòng)態(tài)響應(yīng)求解,并對(duì)輥縫摩擦等多因素對(duì)軋機(jī)垂直振動(dòng)的影響進(jìn)行了仿真分析;在Matlab/Simulink中搭建了軋機(jī)垂直振動(dòng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)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(dòng)位移的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。(4)結(jié)合2800軋機(jī)軋制生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)測(cè)振動(dòng)數(shù)據(jù),進(jìn)一步分析了軋機(jī)系統(tǒng)的垂直振動(dòng)特性,而且驗(yàn)證了本文建立的軋機(jī)系統(tǒng)垂直振動(dòng)模型及動(dòng)態(tài)仿真結(jié)果的正確性和可靠性。通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)振動(dòng)數(shù)據(jù)的分析得到了如下結(jié)論:工作輥的垂直振動(dòng)在軋機(jī)系統(tǒng)中具有傳遞性,引起軋機(jī)垂直振動(dòng)的振源在輥縫;提高軋制速度會(huì)導(dǎo)致軋機(jī)的穩(wěn)定性變差,軋機(jī)系統(tǒng)也越容易出現(xiàn)垂直振動(dòng)現(xiàn)象;適當(dāng)增大工作輥表面粗糙度,也可以降低振動(dòng)時(shí)的幅值。
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG333

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