H型钢冷锯机圆锯片的横向振动研究

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冷锯机圆锯片的振动主要是指圆锯片旋转时锯片在其平衡位置附近发生的往复横向振动。由于锯片高速旋转并存在外部激振力,所以锯片的横向振动是不可避免的。本文对某钢厂φ1800冷锯机锯切H型钢过程中出现的锯缝宽、锯斜和“闷锯”现象等问题进行研究。经分析发现锯切H型钢时锯片的横向振动是使锯缝宽,锯斜和产生“闷锯”现象的主要因素之一,针对圆锯片的横向振动利用 MATLAB和ANSYS软件对不同的锯片结构参数和锯切工艺参数进行研究并优化相关参数,使其能够在保证平稳锯切的情况下,降低锯片的振动,提高锯切质量。  冷锯锯切参数主要包括结构参数和工艺参数。结构参数主要包括:锯片厚度,夹径比,锯片的片体结构;工艺参数包括:锯片转速和进锯速度。利用ANSYS软件对锯片进行模态分析,计算锯片的固有频率和振型,研究锯片厚度和夹径比对锯片的固有频率的影响。利用 MATLAB对普通锯片和侧隙锯片进行分析,计算出空载下锯片的振动响应曲线,明确锯片的径向位置、锯片厚度、夹径比、相迎角和锯片结构对锯片横向振动的影响。  锯片厚度,夹径比和锯片是否存在侧隙能够直接影响锯片的片体刚度。对不同结构参数的锯片进行瞬态动力学分析,计算锯片在受横向激振力时的振动响应曲线,仿真结果证明,增加锯片厚度和夹径比能够降低锯片受到冲击后的最大振幅并缩短锯片振动的调节时间,对锯片加工侧隙能降低锯片的抗冲击能力,但影响较小。对锯片的谐响应分析,仿真锯片失稳时各种锯片的共振频率,共振峰值,为优化合理的锯切参数提供理论基础。针对以上仿真结果,对锯片进行锤击实验定性的验证了锯片的结构动力学分析结果。  结合理论分析结果和现场实际,分析锯片的锯切参数,明确空载、冲击载荷和简谐载荷对锯片横向振动的影响。本论文的研究方法及结果适用于大中型轧钢企业及冷弯行业冷锯锯切,可以为H型钢金属冷锯机进行改进设计提供参考。
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