本文關鍵詞：CSP熱連軋機輥系垂直振動分析研究

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【摘要】：上世紀末，邯鋼集團從德國西馬克公司引進了一套薄板帶鋼連鑄連軋生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線應用了當時世界上鋼鐵行業(yè)的最新生產(chǎn)技術(Compact StripProduction緊密式板帶生產(chǎn)，簡稱CSP)。該系統(tǒng)的軋制過程由6架精軋機組進行，自本世紀初正式投產(chǎn)以來，精軋機組就經(jīng)常發(fā)生輥系的振動情況，其中以F3精軋機組輥系的垂直振動最為嚴重，常需要降低軋制速度來控制系統(tǒng)的振動穩(wěn)定性，這對帶鋼產(chǎn)品的質量和產(chǎn)量都產(chǎn)生了巨大的影響。 本文為以振動最為嚴重的F3精軋機組輥系作為研究對象，分析CSP熱連軋系統(tǒng)的振動問題，主要研究內容有以下幾個方面： （1）建立了CSP熱連軋機F3精軋機組輥系的六自由度垂直振動簡化模型，使用MATLAB對其分析得出F3精軋機組輥系的垂直振動固有頻率為124Hz和600Hz時輥系的振動容易造成帶材的明暗相間的振紋，且容易引起軋制系統(tǒng)的自激振動。 （2）運用Pro/E建立F3機組的虛擬實體模型，并將模型導入到ANSYS有中應用Block Lanczos法進行模態(tài)分析并提取前10階模態(tài)，經(jīng)過分析得出F3精軋機組在130Hz和560Hz的固有頻率的振動的振型是輥系的彎曲或輥徑的膨脹，而這種變形會導致輥縫間隙的變化，是帶鋼產(chǎn)生振紋和振痕的主要原因。 （3）研究軋機的高頻垂振和低頻垂振。對F3精軋機組進行參數(shù)共振分析，得出可以通過提高系統(tǒng)剛度、減小軋制速度、加大精軋機組間距、減小壓下量等來增強F3精軋機組的穩(wěn)定性，從而抑制軋制系統(tǒng)的高頻垂振和低頻垂振。 （4）根據(jù)乳化液對精軋機組振動的影響，研究了軋制潤滑的工藝潤滑機理。建立了考慮潤滑狀態(tài)的F3精軋機組振動模型，分析了乳化液的性能、濃度等對F3精軋機組剛度的影響，通過分析可知，可以通過選擇合適的乳化液和改變乳化液的性能來提高精軋機組的剛度，來控制軋制系統(tǒng)的振動。
【關鍵詞】：輥系 建模 有限元 垂直振動 顫振 潤滑穩(wěn)定性
【學位授予單位】：河北工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TG333;TH113.1
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 邯鋼 CSP 熱連軋機振動問題簡介11
• 1.2 振動產(chǎn)生的原因和兩類倍頻顫振簡介11-12
• 1.3 國內外對軋機振動的研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3.1 國外研究概況13-14
• 1.3.2 國內研究狀況14-16
• 1.4 本課題研究的主要問題16-18
• 第2章 F3 輥系垂直振動動力學分析18-30
• 2.1 軋機主要技術參數(shù)18-19
• 2.2 建立 F3 輥系動力學模型19-24
• 2.2.1 模型中各參數(shù)的確定方式20
• 2.2.2 計算各簡化部件的剛度20-22
• 2.2.3 計算各簡化部件的質量22-24
• 2.3 求解 F3 精軋機組的固有頻率和主振型24-29
• 2.4 本章小結29-30
• 第3章 對 F3 精軋機組進行模態(tài)分析30-46
• 3.1 模態(tài)分析簡介30-31
• 3.2 建立 F3 精軋機組輥系的三維實體模型31-34
• 3.3 應用 ANSYS 軟件對 F3 軋機輥系進行分析34-38
• 3.3.1 幾何模型的導入34-36
• 3.3.2 模型分割36-38
• 3.3.3 施加約束38
• 3.4 對模型進行模態(tài)分析38-45
• 3.4.1 工作輥模態(tài)分析38-41
• 3.4.2 支承輥模態(tài)分析41-43
• 3.4.3 機架模態(tài)分析43-45
• 3.5 本章小結45-46
• 第4章 研究 F3 輥系兩階主要垂直振動頻率的產(chǎn)生原因46-61
• 4.1 兩種垂直振動的分類46-49
• 4.1.1 高頻垂振原理46-49
• 4.1.2 低頻垂振原理49
• 4.2 建立有關垂振方程49-50
• 4.3 影響垂振的主要因素50-57
• 4.3.1 張力的影響50-52
• 4.3.2 接觸弧長度改變的影響52-54
• 4.3.3 軋制壓下率的影響54-55
• 4.3.4 摩擦因數(shù)的影響55-57
• 4.4 參數(shù)共振分析57-60
• 4.5 本章小結60-61
• 第5章 研究潤滑條件對 F3 精軋機組垂振的影響61-80
• 5.1 油膜生成及油膜厚度61-66
• 5.2 油膜強度及油膜破裂66-69
• 5.2.1 油膜強度分析66-67
• 5.2.2 潤滑油膜破裂及乳化液的破壞67-69
• 5.3 工藝潤滑劑的主要性能指數(shù)69-71
• 5.4 潤滑油性態(tài)對 F3 輥系垂振的影響71-79
• 5.4.1 建立 F3 精軋機組潤滑液影響垂振的數(shù)學模型71-72
• 5.4.2 軋制壓力的關系與工藝潤滑乳化液之間的關系72
• 5.4.3 F3 精軋機組的動態(tài)特性與乳化液性能之間的關系72-79
• 5.4.4 乳化液性能與 F3 精軋機組振動的關系79
• 5.5 本章小結79-80
• 總結與展望80-82
• 致謝82-83
• 參考文獻83-86
• 作者簡介86
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和科研成果86-87

【參考文獻】

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本文編號：712188