非线性随机振动与轧钢机的故障诊断

本文分析了某些轧钢厂轧机的主传动系统的设备故障,提出了轧机打滑的新理论,认为轧机打滑过程轧辊动力学的数学模型应该用具有随机系数的Rayleigh方程来描述。由此方程可导出考虑随机因素的扭矩放大系数,它约为确定性的扭矩放大系数的两倍。这样,可能产生剧烈的振动、导致轧机主传动系统的重大设备事故,现场调查与测试结果都基本上证实了所提理论的正确性。     

打滑状态下轧机主传动系统的动态特性

根据轧机主传动系统的轧制打滑,建立打滑状态下系统的非线性模型,并用渐近法对非线性力学模型求解,确定了主传动系统产生稳定自激振动的条件,并给出了计算系统产生自激振动的速度上限和速度下限的方法,推导出产生稳定自激振动时,轧制力,轧件和轧辊间的摩擦系数和轧制速度之间的关系。     

基于Matlab的中厚板轧机机电扭振系统模型仿真

采用理论分析和数值计算相结合的方法建立了中厚板轧机机电扭振数学模型,通过对该模型的求解,得到系统在过渡过程中的全部响应,且对轧机在轧制过程中的主传动系统的间隙和打滑两种状态进行了分析,并对此进行了计算机仿真研究.结果表明:理论计算与现场测试是一致的,这能够更为准确地得出其拖动过程的各种响应状态;同时为进一步分析设备运行中存在的问题以及设备传动系统的优化设计提供了更为有力的工具.     

开坯机主传动系统自激振动分析

轧机主传动系统持续的自激振动将产生高频、高幅值的动载荷,使设备受到严重破坏.通过建立轧机主传动系统自激振动理论模型和现场实验研究,发现轧件与轧机之间"打滑"是诱发自激振动的主要原因.开坯机由于压下量大,造成"咬入"困难,应当采用车削方式加工轧辊辊身,以增大轧辊与轧件之间的摩擦系数.     

传动支撑辊的四辊冷軋机几个主要參数的分析

本文对传动支撑辊的四辊冶轧机的特点、轧辊受力、传动转矩和轧辊的稳定条件进行了较为详细的分析,并对轧辊最佳偏移距的确定和轧辊辊问打滑条件以及由轧辊辊间打滑条件确定最大允许压下量进行了较为详细的探讨。在此基础上提出了较为精确的计算公式和简化公式。上述工作对设计轧制薄带材和大压下量单张不可逆轧制复合板材的传动支承辊的四辊冷轧机以及在该轧机上进行轧制生产,都有着重要的实际意义。     

线材轧机轴承运行稳定性数值分析与试验研究

为了研究线材轧机轴承的运行稳定性,从轴心轨迹的角度出发,基于润滑理论及欧拉迭代方法,建立了建求解线材轧机轴承轧辊轴心轨迹的数学模型,采用Fortran语言数值计算了不同转速和载荷影响下的轧辊轴心轨迹,同时从试验的角度对轧辊轴心轨迹进行了对比分析。数值计算结果表明,线材轧机轴承在高速轻载条件下具有较小的偏心率,但轧辊运行相对容易失稳,在低速重载时具有较大的偏心率,但轧辊运行相对较为稳定。此外,数值计算与试验结果差异较小,表明了理论模型及数值计算的可靠性。     

热连轧机水平振动仿真与实验研究

某热连轧机在轧制薄规格板材时发生强烈振动,为确定其振动类型和振源,对其进行仿真计算和测试分析。首先计算该轧机水平振动和主传动系统的固有频率和主振型;然后对该轧机主传动系统和辊系振动情况进行综合测试,发现该轧机水平振动最剧烈,并引起轧机垂直振动和主传动系统扭振,因此,对该轧机水平振动进行仿真分析,研究轧件厚度以及工作辊和支承辊偏移量对水平振动的影响。研究结果表明:轧件厚度越薄,后张力和轧制力的波动越大,对轧辊水平振动影响增大;工作辊与支承辊偏移量的增大,轧机水平振动降低,达到稳态振动的时间缩短,但该偏移量不宜过大。增加0.7 mm厚垫片减小工作辊水平振动的方案,可以减小间隙,明显抑制轧机水平振动,效果良好。     

轧机主传动动力学CAD系统的研制

通过对Ｍａｔｌａｂ语言及轧机设计理论的研究，给出也轧机主传动系统的一般力学模型，基于Ｗｉｎｄｏｗｓ９８平台上开发了轧机主传动系统的动力学ＣＡＤ分析系统。在同一软件Ｍａｔｌａｂ环境下，完成了轧机主传动系统的数值计算与几何设计一体化过程，从而获得求解轧机主传动系统的自然频率、振型和动力响应等问题的一种简洁、有效的方法。     

预应力轧机垂直方向振动研究

本文将轧机与轧件视为一个系统,建立一个8自由度振动系统作为预应力轧机垂直方向振动的理论模型;分析了轧件等效弹簧刚度变化对系统各阶固有频率和振型的影响,从而将变刚度系统简化为常刚度系统进行计算,并采用振型叠加法对轧辊、机架横梁、拉杆和地脚螺栓的动荷系数以及在各阶共振条件下轧机的动刚度等进行了理论分析与计算。文中提出的动力分析方法也适用于一般轧机。     

轧辊平衡力对四辊轧机辊间打滑的影响

分析了轧辊平衡力对四辊轧机工作辊与支承辊间打滑现象的作用关系。指出加大工作辊压紧力 ,不但不能防止 ,而且会加重辊间打滑现象的出现。从受力分析入手 ,给出了辊间打滑条件的判据。     

20辊轧机液压传动系统的技术改进

本文介绍了20辊轧机液压传动系统现有的不足,同时给出了20辊轧机液压传动系统的污染来源。在此基础上,通过对轧机上料手液压系统、轧机压紧辊液压系统和轧机导向辊液压系统等进行了相应的改进,使得20辊轧机液压传动系统的性能得到了一定的提升。同时本文也简单介绍了20辊轧机的发展方向。     

4200厚板轧机主传动系统固有频率与主振型的计算及分析

4200轧机是我国目前最大的厚板轧机。本文应用作者编制的计算机程序(VSFM程序)计算了该轧机主传动系统的固有频率和主振型。通过对计算结果的分析,推导出该系统自由振动的各轴段弹性力矩的振型矩阵和力矩的分布情况,并得出了关于该轧机主传动系统结构动力设计的合理性的结论。     

随机系数对一类自激振动的影响

以ф1100初轧机打滑过程为例,在考虑随机系数条件下,用单频法对主传动系统进行了理论分析,其结果表明符合实际情况。     

轧制参数对轧机主传动系统自激振动的影响

根据轧制打滑状态下轧机系统特点，建立打滑状态下轧制系统的非线性力学和数学模型，并用Ｋｒｉｌｏｖ－ｂｏｇｏｌｕｂｏｖ方法对非线性力学模型求解，确定了主传动系统产生稳定自激振动时的轧制速度和轧制力之间的关系，给出了计算不同轧制速度下要产生稳定自激振动的最小轧制力的方法；推出了在同一个轧制速度下由于自激振动导致的扭矩放大系数（ＴＡＦ）与轧制力间的关系。     

4200厚板轧机扭振动力学研究

本轧机的特点是从开坯(最大钢锭重40吨)到成品(钢板最小厚度8毫米)生产都在这台四辊可逆式单机座轧机上一气呵成。由于轧辊接手强度受到空间条件限制致使传动系统成为轧机的薄弱环节。本文是在使用电阻应变仪及光线示波器等对该轧机先后三次进行综合测试的基础上所作的传动系统专题总结。主要内容有:轧机轴系扭振固有频率和振型的电子计算机分析;各种咬钢加载过程的动态反应及计算公式;总反应的简化计算与反应谱;万向接轴的动荷系数及其可能的最大值。文中提出降低动荷系数的方法。所列数据、公式和图线可供设计者和操作者参考;也可与工艺联系起来为进一步制订控制负荷和优化轧制方案服务。     

轧钢机主传动系统结构参数的特征灵敏度分析

针对目前轧机主传动系统的动态设计问题介绍了一种灵敏度分析方法。在实模态理论的基础上详细推导出轧机主传动系统固有频率对质量和刚性系数的灵敏度公式以及振型对质量和刚性系数的灵敏度公式。根据灵敏度公式,编制了计算轧机主传动系统特征灵敏度,并对１７００冷连轧机五机架主传动系统进行了计算与分析,发现其主传动系统中工作辊和支承辊的转动惯量对基频和基阶振型影响最大,其次是浮动弧形齿接轴。进一步分析表明,对已投入使用的１７００冷连轧机进行结构修改是难以实现的。因此,在设计阶段进行结构动态修改,是现代轧机设计的重要环节     

行星斜轧机轧辊干涉条件

本文给出了三辊行星斜轧机轧辊干涉条件的计算公式,并据此计算和分析了一台生产中使用的三辊行星斜轧机各种参数对轧辊干涉的影响,为选择行星斜轧机的合理参数,解决轧件表而质蹙问题提供了依据。这对于新轧机的设计也具有一定的参考价值。     

基于自抗扰控制技术的轧机主传动系统机电振动控制

轧机驱动电机与轧辊间采用长轴连接,连接轴刚度有限,因此在带材高速轧制时,常规电流、转速双闭环控制易产生机电振动和断带现象.为了克服该缺陷,针对轧机主传动系统精确模型不易获得的特点,将不确定外扰和未建模动态视为一个综合扰动项,运用扩张状态观测器对系统状态和综合扰动项进行观测,设计了轧机主传动机电振动扩张状态观测器控制系统;进一步利用自抗扰控制技术设计了一个不依赖于对象模型的轧机主传动机电振动控制系统.仿真研究结果表明:两种控制系统都有效改善了轧机主传动系统的跟踪性能,抑制了系统的机电振动现象,同时对系统内部参数如轧辊转动惯量等的摄动也具有较强的鲁棒性.首次将扩张状态观测器和自抗扰控制技术应用到轧机主传动机电振动控制系统中,并通过与传统电流、转速双PI控制和基于降维状态观测器的状态反馈控制比较,证明了该方法的有效性和优越性.     

一种新型带材铸轧机的设计与研究

设计了新型带材铸轧机,通过四连杆机构对带材铸轧机进行倾斜角度调整,实现机架的倾动,以满足带材铸轧机在0~30°范围内任意倾斜角度的铸轧。该带材铸轧机的铸轧辊与传动系统和浇注系统的对接问题的成功解决为铸轧机进行倾斜角度调整提供了保障。同时该带材铸轧机克服传统带材铸轧机的缺陷,集换辊方便、铸轧速度快、铸轧带材质量高、方便于检修和调试等优势于一身,可以满足不同合金在铸轧过程中所需要的最佳铸轧倾斜角度,以实现快速、高质量的带材铸轧。     

路面激励下汽车传动系统的随机扭转振动分析

为了分析由路面激励引起的汽车传动系统的随机扭转振动响应情况,建立了传动系统随机扭转振动的计算模型,提出了对实验结果进行拟合的参数识别方法.通过数值处理和实验手段确定了模型的主要参数,计算和分析了由随机路面激励所引起的传动系统的动力学响应.通过某汽车的道路实验验证了上述理论分析和计算方法的正确性.结果表明,汽车传动系统的低频扭转振动主要由不平路面输入激励所引起.