本文關(guān)鍵詞：CSP熱連軋機(jī)輥系垂直振動(dòng)分析研究

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【摘要】：上世紀(jì)末，邯鋼集團(tuán)從德國(guó)西馬克公司引進(jìn)了一套薄板帶鋼連鑄連軋生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線應(yīng)用了當(dāng)時(shí)世界上鋼鐵行業(yè)的最新生產(chǎn)技術(shù)(Compact StripProduction緊密式板帶生產(chǎn)，簡(jiǎn)稱CSP)。該系統(tǒng)的軋制過程由6架精軋機(jī)組進(jìn)行，自本世紀(jì)初正式投產(chǎn)以來，精軋機(jī)組就經(jīng)常發(fā)生輥系的振動(dòng)情況，其中以F3精軋機(jī)組輥系的垂直振動(dòng)最為嚴(yán)重，常需要降低軋制速度來控制系統(tǒng)的振動(dòng)穩(wěn)定性，這對(duì)帶鋼產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量都產(chǎn)生了巨大的影響。 本文為以振動(dòng)最為嚴(yán)重的F3精軋機(jī)組輥系作為研究對(duì)象，分析CSP熱連軋系統(tǒng)的振動(dòng)問題，主要研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面： （1）建立了CSP熱連軋機(jī)F3精軋機(jī)組輥系的六自由度垂直振動(dòng)簡(jiǎn)化模型，使用MATLAB對(duì)其分析得出F3精軋機(jī)組輥系的垂直振動(dòng)固有頻率為124Hz和600Hz時(shí)輥系的振動(dòng)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(dòng)。 （2）運(yùn)用Pro/E建立F3機(jī)組的虛擬實(shí)體模型，并將模型導(dǎo)入到ANSYS有中應(yīng)用Block Lanczos法進(jìn)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(jī)組在130Hz和560Hz的固有頻率的振動(dòng)的振型是輥系的彎曲或輥徑的膨脹，而這種變形會(huì)導(dǎo)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(jī)的高頻垂振和低頻垂振。對(duì)F3精軋機(jī)組進(jìn)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(jī)組間距、減小壓下量等來增強(qiáng)F3精軋機(jī)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(duì)精軋機(jī)組振動(dòng)的影響，研究了軋制潤(rùn)滑的工藝潤(rùn)滑機(jī)理。建立了考慮潤(rùn)滑狀態(tài)的F3精軋機(jī)組振動(dòng)模型，分析了乳化液的性能、濃度等對(duì)F3精軋機(jī)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?nèi)榛旱男阅軄硖岣呔垯C(jī)組的剛度，來控制軋制系統(tǒng)的振動(dòng)。
【關(guān)鍵詞】：輥系 建模 有限元 垂直振動(dòng) 顫振 潤(rùn)滑穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：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(jī)振動(dòng)問題簡(jiǎn)介11
• 1.2 振動(dòng)產(chǎn)生的原因和兩類倍頻顫振簡(jiǎn)介11-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外對(duì)軋機(jī)振動(dòng)的研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3.1 國(guó)外研究概況13-14
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)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(dòng)動(dòng)力學(xué)分析18-30
• 2.1 軋機(jī)主要技術(shù)參數(shù)18-19
• 2.2 建立 F3 輥系動(dòng)力學(xué)模型19-24
• 2.2.1 模型中各參數(shù)的確定方式20
• 2.2.2 計(jì)算各簡(jiǎn)化部件的剛度20-22
• 2.2.3 計(jì)算各簡(jiǎn)化部件的質(zhì)量22-24
• 2.3 求解 F3 精軋機(jī)組的固有頻率和主振型24-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 對(duì) F3 精軋機(jī)組進(jìn)行模態(tài)分析30-46
• 3.1 模態(tài)分析簡(jiǎn)介30-31
• 3.2 建立 F3 精軋機(jī)組輥系的三維實(shí)體模型31-34
• 3.3 應(yīng)用 ANSYS 軟件對(duì) F3 軋機(jī)輥系進(jìn)行分析34-38
• 3.3.1 幾何模型的導(dǎo)入34-36
• 3.3.2 模型分割36-38
• 3.3.3 施加約束38
• 3.4 對(duì)模型進(jìn)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(jī)架模態(tài)分析43-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第4章 研究 F3 輥系兩階主要垂直振動(dòng)頻率的產(chǎn)生原因46-61
• 4.1 兩種垂直振動(dòng)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(guān)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(zhǎng)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(jié)60-61
• 第5章 研究潤(rùn)滑條件對(duì) F3 精軋機(jī)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(qiáng)度及油膜破裂66-69
• 5.2.1 油膜強(qiáng)度分析66-67
• 5.2.2 潤(rùn)滑油膜破裂及乳化液的破壞67-69
• 5.3 工藝潤(rùn)滑劑的主要性能指數(shù)69-71
• 5.4 潤(rùn)滑油性態(tài)對(duì) F3 輥系垂振的影響71-79
• 5.4.1 建立 F3 精軋機(jī)組潤(rùn)滑液影響垂振的數(shù)學(xué)模型71-72
• 5.4.2 軋制壓力的關(guān)系與工藝潤(rùn)滑乳化液之間的關(guān)系72
• 5.4.3 F3 精軋機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性與乳化液性能之間的關(guān)系72-79
• 5.4.4 乳化液性能與 F3 精軋機(jī)組振動(dòng)的關(guān)系79
• 5.5 本章小結(jié)79-80
• 總結(jié)與展望80-82
• 致謝82-83
• 參考文獻(xiàn)83-86
• 作者簡(jiǎn)介86
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和科研成果86-87

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：712188