六辊冷轧机扭转与垂直振动特性研究

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随着市场竞争的加剧和下游产业对带钢产品质量的需求不断提高,对冷轧带钢的表面质量和外观也提出了更高的要求,而冷轧机的振动直接影响带钢表面质量和其美观性,因此如何消除冷轧机的振动成为了亟待解决的问题。冷轧机的振动一般分为两部分,一部分为冷轧机主传动系统的扭转振动,另一部分为冷轧机机座的垂直振动。扭转振动会造成主传动系统的破坏,影响正常生产。垂直振动会造成带钢表面厚度差或形成色差,影响带钢表面质量。因此对冷轧机振动特性的研究具有较强的理论和实际意义。本文主要从以下方面对冷轧机的振动特性进行了研究:(1)从冷轧机主传动系统的扭转振动方面进行研究。依据机械振动的相关理论,对冷轧机的主传动系统的模型进行简化,在此基础上建立主传动系统扭转振动的数学模型。并采用MATLAB编程计算出各阶固有频率及阵型矩阵,进一步求解出扭矩放大系数,并画出了扭矩放大系数随相关参数的变化曲线,提出了降低扭矩放大系数的方法和对万向接轴的优化方法。(2)从冷轧机机座的垂直振动方面进行研究。借助于Pro/E对冷轧机机座及各个部件进行建模,采用ANSYS分别对其进行模态分析。针对分析结果,找出了会导致轧机机座垂直振动的频率。(3)对冷轧机轧制过程进行动态仿真分析。采用ANSYS/LS-DYNA对冷轧机辊系进行建模,并对其进行动态分析,借助于LS-PrePost绘制出了轧辊节点位移图,对比分析了不同轧制速度和轧制厚度时的动态特性,并利用MATLAB编程对工作辊节点位移和带钢表面节点位移进行了频谱分析,提出了有针对性的减振和提高轧制精度的措施。
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