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1420轧机轧制T5料时的振动机理及工艺优化研究

作　者: 鲁晓燕
导　师: 叶黔元；瞿志豪
学　校: 上海理工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 轧机辊缝摩擦因素琴振自激振动有限元
分类号: TG333
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 151次
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内容摘要

轧钢机的振动问题是国际冶金界普遍存在的热点和难题。由于轧钢机设备的传动链长，工艺情况复杂，因此轧钢机上振动产生的原因也多种多样。历史上国内外针对轧钢机的振动问题的解决都进行过不同的尝试，为这方面的研究积累了宝贵的经验。本文为了解决宝钢1420冷连轧机五号机组的振动问题，结合理论分析得出结论：轧机的振源在上下工作辊之间的辊缝中，轧机振动的原因即振因是由于轧件材料的硬度变化及轧制速度的提高使得轧机上下工作辊之间的辊缝摩擦力下降，从而产生了扭转自激振动现象及“琴振”现象，在这两种现象的共同作用下，轧机系统的共振现象就随之产生。本文建立了辊缝中的振动方程并通过分析“琴振”现象求解出振源的主频率；再对整个系统进行建模，并运用Ansys有限元分析软件对系统及其各部件的固有特性进行了分析，找到了与现场测试情况非常吻合的易引起共振的固有频率，从而为本文有效地解决振动问题提供了依据。经过以上理论分析，并结合对现场实测数据的研究与校验，最终本文确定了解决振动的工艺改善措施。即：通过增大润滑剂的粘度来增大辊间摩擦力，同时通过调整轧制力和带钢张力来改变“琴振”频率从而避开共振频率。实测校验结果证明：该方案收到良好的效果，得到厂方的一致认可。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-14
  1.1 概论  7
  1.2 轧机振动研究的历史与现状  7-11
    1.2.1 美国2030mm带钢热连轧机的测试工作  7-8
    1.2.2 加拿大钢铁公司仿真技术的开发  8-9
    1.2.3 前苏联对轧机扭振问题的系统研究  9-10
    1.2.4 日本钢公司五机架冷连轧机的颤振  10-11
  1.3 本课题的提出  11-12
  1.4 本文主要工作  12-14
第二章 1420轧机振动的振因振源分析  14-20
  2.1.影响轧机振动的一般因素  14-17
    2.1.1 轧制速度的影响  14
    2.1.2 辊缝中摩擦因素的影响  14-16
    2.1.3 轧件厚度的影响  16
    2.1.4 带钢张力的影响  16
    2.1.5 速度差的影响  16-17
  2.2 五号轧机轧制T5料时振动产生的现象归纳  17-18
  2.3 1420轧机振源及振因的确定  18-20
    2.3.1 振源的确定  18
    2.3.2 振因的确定  18-20
第三章 1420轧机的自激振动分析  20-26
  3.1 辊缝中摩擦因素的简化  20
  3.2 振动方程的建立  20-21
  3.3 振动方程的求解  21-24
  3.4 数据计算结果  24-26
第四章轧机系统的"琴振"分析  26-35
  4.1 "琴振"的概念  26
  4.2 速差与"琴振"分析  26-35
    4.2.1 速差的分析  26-27
    4.2.2 工作辊与轧件表面的摩擦机理  27-28
    4.2.3 "琴振"的产生及其周期计算  28-29
    4.2.4 "琴振"周期T(或频率f)的影响因素  29-30
    4.2.5 "琴振"扰力的傅立叶展开  30-31
    4.2.6 在"琴振"时,辊缝中的扰力幅计算  31-32
    4.2.7 1420连轧机五号机座在轧制T5料时的一个测算  32-34
    4.2.8 "琴振"向自激振动的演变过程分析  34-35
第五章 1420冷连轧机五号机组的固有特性分析  35-61
  5.1 机架的固有频率计算  35-40
  5.2 轧辊的固有频率计算  40-50
    5.2.1 工作辊的固有特征计算  40-43
    5.2.2 中间辊的固有特征计算  43-47
    5.2.3 支撑辊的固有特征计算  47-50
  5.3 万向接轴的固有特征计算  50-53
  5.4 1420轧机5号机座系统固有特性分析  53-60
  5.5 总结  60-61
第六章 1420冷连轧机实测分析及具体改进措施  61-67
  6.1 给出工艺改善方案  61-62
  6.2 具体实测情况  62-66
    6.2.1 实测安排与任务目标  62
    6.2.2 测试方法及现场测点安排  62-63
    6.2.3 振动实测结果  63-66
  6.3 实测结果及改进措施的综合评价  66-67
第七章结束语  67-68
参考文献  68-69
在读期间公开发表的论文和承担科研项目及成果  69-70
致谢  70

1420轧机轧制T5料时的振动机理及工艺优化研究

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