四棍热轧机机架动态特性分析

文章建立了某轧机机架的完整模型.利用有限元分析软件ANSYS计算得到机架的动态特性,并将所得结果和单边机架模型的结果进行了对比,结果表明,完整机架模型所得结果能较全面的反映机架的动态特性.在模态分析的基础上,对机架上影响轧制精度的点在给定激励下的位移响应进行了分析,分析表明,当激励力的频率在15 Hz左右时, 机架在轧钢方向发生共振.     

液压压下时轧机的动态响应

本文讨论的是作为液压压下控制系统的一个环节—轧机的动态特性和传递函数。在现有文献中多采用集中参数系统作为轧机的数学力学模型.本文的特点是机架质量按分布参数处理,并简化为弹性棒进行计算.按此计算的轧机自振频率较商。从理论上证明了通常采用机架动柔度G_M(S)≈1理由的充分性。     

基于动态辊缝的连轧机多参数耦合颤振建模及工程应用

基于均匀变形理论并考虑轧件加工硬化效应和轧辊弹性压扁效应,先建立轧机动态轧制过程模型,然后将该模型与轧机机架结构模型耦合建立以状态空间表示的轧机单机架颤振模型,再以单机架颤振模型为基础,结合机架间的张力耦合和轧件厚度波动存在的时滞传递效应,建立连轧机耦合颤振模型。通过数值仿真研究轧机颤振在时域上的动力学特性,解释连轧机颤振过程中机架间的张力耦合效应和轧件厚度波动在机架间存在的时滞传递效应。研究结果表明:基于动态辊缝的连轧机多参数耦合颤振建模为实际生产过程中连轧机颤振情况的分析以及连轧机系统稳定性的控制提供了良好的理论指导。     

冷连轧机动态变规格机架速度控制策略及规律

针对冷连轧机动态变规格特性,提出了以变规格前的带钢张力设定值为控制目标的变规格机架速度控制策略. 通过建立张力作用下带钢弹性变形的数学解析模型,推导计算了单步小压下变规格时变规格机架的速度控制规律,并根据流量相等原则对变规格后的冷连轧机前面机架进行速度设定. 当变规格前后带钢的几何尺寸或材料特性差异较大时,提出利用楔形段方式完成动态变规格,采用上述张力控制目标策略推导计算了楔形段动态变规格方式每个中间厚度的轧制速度和辊缝设定值控制规律. 本策略可将变规格造成的厚度偏差控制在变规格机架之间,同时避免了变规格机架与其他机架轧制因素通过张力的耦合,使轧制过程的动态变规格控制易于实现.     

2150热连轧机机架强度刚度和振动分析

针对2150热连轧机组第3架轧机轧制过程中发生的振动问题,对机架的强度和刚度进行了计算,推导了轧机机架第一阶固有频率的计算公式,计算结果为10.978 Hz,对快速计算机架固有频率具有重要意义;并且应用有限元法对机架进行动力学特性分析,计算结果表明,两种方法所得的固有频率比较吻合,从而为轧机机架的设计提供了依据.     

多方向耦合振动连轧机再生颤振建模及应用

为了研究连轧机的再生颤振机理,首先综合考虑轧制过程中的轧辊弹性压扁和轧件加工硬化效应的影响以及轧机工作辊的振动所造成的轧制辊缝在垂直和水平方向的变化,建立新的动态轧制过程模型,将该模型与多方向耦合振动的轧机结构模型结合,建立单机架轧机振动模型,而后对机架间的张力耦合和轧件厚波动在机架间的有时滞传递进行表征,建立新的多方向振动耦合的连轧机再生颤振系统模型。以所建立的模型为基础,根据劳斯判据和积分值检验法分别对典型五机架冷连轧机每个单机架系统和多机架耦合的再生颤振系统进行稳定性分析。研究结果表明:所建立的再生颤振模型正确。     

2150热连轧机机架强度刚度和振动分析

针对2150热连轧机组第3架轧机轧制过程中发生的振动问题,对机架的强度和刚度进行了计算,推导了轧机机架第一阶固有频率的计算公式,计算结果为10.978 Hz,对快速计算机架固有频率具有重要意义;并且应用有限元法对机架进行动力学特性分析,计算结果表明,两种方法所得的固有频率比较吻合,从而为轧机机架的设计提供了依据。     

1700四辊带钢轧机机架的动力学特性研究

针对1700四辊带钢轧机振动问题,利用大型有限元软件ANSYS,建立机架的结构分析模型,得出该轧机机架容易激发的固有频率和振型;并利用结构力学理论对典型模态进行了验证.为轧机机架设计及抑制轧机振动提供了依据.     

灰色预测模型在冷轧动态张力控制中的应用

针对PID控制器参数保持不变时很难保证轧机架间张力稳定在裕量范围内的问题.在分析轧机辊缝与速度动态张力控制原理的基础上,推导出机架间张力控制对象的数学模型,并利用灰色预测PID控制方法,实现了机架间张力稳定控制.从仿真数据和实际应用结果数据可以得出,此方法对比其他传统PID控制方法,能够有效地保证张力系统较高的动静态控制性能和干扰抑制性能要求,且控制精度更高.     

汽车半轴楔横轧机动态特性

为了解汽车半轴楔横轧机动态特性,提高设备整体性能和产品精度,应用ANSYS有限元动力学分析模块,得到了汽车半轴轧机的工作机座和主传动系统的固有频率和振型,并对汽车半轴楔横轧机动态特性进行了详细分析. 结果表明,该轧机的工作机座和主传动系统的动态特性设计可靠.     

平整机牌坊有限元分析

借助有限元分析软件Ansys对平整机牌坊进行弹塑性力学结构分析,得出了在平整过程中牌坊的变形情况与载荷分布等分析结果.通过工程力学的方法对平整机牌坊进行理论计算,并与Ansys分析结果进行比较与分析,完成了牌坊的优化设计.     

改善汽车变速器壳体端面波纹度的优化路径分析

为解决某汽车变速器壳体端面在实际加工过程中存在的波纹度问题,通过采用加速度传感器与PCI采集卡在LabVIEW数据采集程序设计平台下进行现场数据采集,实现该变速器壳体端面的振动参数测量;随后借助有限元模态分析以及谐响应分析得出激励响应频谱图,进而指导优化改进装夹定位模式,来改变该汽车变速器壳体端面的加工振动特性,使其固有频率偏离加工激励频率以达到减小加工振动的目的;再次理论测试分析发现该汽车变速器壳体的一阶模态固有频率从212Hz提升到了226 Hz,有效避开了铣削加工的激励频率,同时在加工频率210 Hz处的变形量只有0. 131 mm,相对于原装夹定位模式(1. 13 mm)下降了一个数量级,说明在新定位模式下的加工振动情况有了较大幅度改善;最后通过现场加工诊断测试,结果表明重新装夹后振动信号强度明显减弱,加工表面无显著振纹。可见研究成果可以保证机加工环境下该汽车变速器壳体端面的表面质量与加工性能,为进一步研究该铣削结构系统的振动特性和后期振动故障诊断及动态特性提供依据。     

磨矿过程磨机负荷的动态寻优控制

磨矿是选矿厂动力消耗最多的一个作业,磨矿过程对选矿的经济指标影响很大。磨矿系统具有机理复杂、强耦合、过程影响因素多、非线性、大滞后和时变性的特性,因此常规控制方法的效果都不太理想。提出了采用极值动态寻优的优化算法,能够实现对磨机负荷的合理控制,使磨机工作在最佳负荷点,从而提高球磨机的工作效率,提高磨机产量。     

4200厚板轧机机座垂直方向振动的研究

将轧机机座与轧件作为一个系统来研究。根据轧辊和机架的分布质量和挠曲线变形，按照瑞利法正确解决了模型中等效质量和等效刚度，并建立了一个多自由度振动的力学模型，同时以４２００厚板轧机为例，对该模型进行了理论分析与计算。     

轧机机架参数敏感性分析及顺序优化的研究

提出了一种基于参数敏感度分析的顺序优化方法,利用ANSYS软件建立了550轧钢机机架的参数化模型,并对轧机机架尺寸进行了优化设计.采用顺序优化的方法,首先对轧机机架的体积进行最小优化,然后在对优化参数进行敏感性分析的基础上,针对优化结果存在的潜在问题,进一步以横向位移最小作为目标函数优化.这种敏感度分析和顺序优化相结合的策略克服了传统单目标函数优化结果不精确的不足,也避免了多目标优化权系数难以确定的问题,从而简化了求解过程.采用该优化方法制造的轧机机架,已投入实际使用1年,工作状况良好.优化结果和实际应用效果表明,该混合方法是行之有效的,并具有一定的实用价值.     

壳体柔性对风电齿轮箱-发电机集成系统动态特性影响

针对风电传动系统集成化结构,提出了一种可用于风力发电机变速-变载工况下的机电-刚柔耦合动力学模型,不仅考虑了齿轮的时变啮合刚度、相位关系、轴和壳体的结构柔性等机械因素,同时计入了发电机系统中永磁体磁饱和特性、电磁径向力波以及空间谐波等电磁因素。探究齿轮箱-发电机集成系统机电耦合动态特性,讨论了壳体柔性对系统动态特性的影响,提出了一种升速分析法,找寻了系统的共振转速。结合模态能量法和阵型矢量分布原理,找寻了共振时的潜在危险构件。研究表明：齿轮系统与发电机存在强耦合特性,壳体的柔性对系统机电耦合特性影响显著。针对集成化系统而言,齿轮内激励为共振转速下的主要激励源;但采用薄壁壳体时,发电机电磁激励不容忽视,易激发新的共振转速。选择合理的壁厚可有效提高系统的安全可靠性,减少共振区域,减轻系统构件的损坏。     

齿轮箱耦合系统三维接触非线性动态特性仿真

针对现有齿轮传动系统动力学模型和研究方法的不足,提出了基于完全弹性体的齿轮传动系统动态分析方法.以某型船用齿轮箱传动系统为研究对象,基于显式动力学有限元法,考虑部件之间的耦合作用建立了箱体-轴承-斜齿轮副三维动态接触非线性模型.对整体齿轮箱传动系统进行了动态仿真,得到了关键部件的动力学特性,并与非耦合模型动态性能仿真结果进行比较.结果表明:滚动体与齿面应力呈不均匀分布,部件间的耦合作用加剧了齿轮箱的冲击效应.最后采用赫兹线接触理论进行了验证.     

四辊轧机结构参数及牌坊形状参数的综合优化

以轧机纵向刚度最大为追求目标，对其主要结构参数及牌坊窗口上下转角处的形状参数进行了综合优化，得出了较理想的结果。     

板带轧机液压压下-垂直振动特性研究

考虑板带轧机垂直振动对液压压下系统中四通伺服电磁阀非线性流量的影响,推导出非线性流量变化下的液压缸的非对称分段弹簧力,并建立了板带轧机液压压下-垂直振动动力学方程.运用平均法求解出该轧机振动系统的幅频响应方程,并利用奇异性理论求解了轧机在动态轧制过程的分岔特性,得到4组不同的转迁集及其对应的分岔图,分析了开折参数对轧机分岔特性的影响.最后以实际轧机参数为例,通过仿真发现系统幅频曲线在分段处出现拐弯特性,调整伺服阀响应时间可降低系统振幅不稳定频率区域,通过调整外激励幅值与阻尼比等参数可有效改善系统共振情况,为进一步抑制轧机辊系振动提供理论参考.     

变摩擦力下板带轧机辊系垂直-水平耦合振动特性

考虑轧辊振动情况下轧制界面间变摩擦力因素影响,基于Orowan变形区力平衡理论建立了垂直和水平方向的动态轧制力模型.在此基础上考虑轧机结构振动的影响,建立了板带轧机垂直-水平耦合非线性振动动力学模型.运用多尺度法对该系统进行求解,得到了系统的幅频响应方程,并采用1780轧机参数进行仿真,分析了非线性参数对幅频特性的影响.最后采用奇异性理论分析该耦合系统的分岔行为,得到该耦合系统在2参数平面内的6组不同转迁集及分岔图,这为进一步抑制轧机辊系振动提供了理论指导.