【摘 要】
:
轧机振动是困扰钢铁行业数十年的技术难题,一旦轧机出现剧烈振动将会产生恶劣后果,不仅严重影响产品质量和精度、增加环境噪声、降低轧辊在线使用寿命,而且也威胁轧机的安全生产,造成不必要的经济损失和生产率下降。本文针对某冷连轧机组典型高强薄板在高速轧制时的振动问题,采用现场跟踪测试、数值仿真和理论研究相结合的方法开展振动机理及抑振策略的研究。本文的研究工作对于多源激励下冷连轧机轧制高强薄板的振动问题具有重
论文部分内容阅读
轧机振动是困扰钢铁行业数十年的技术难题,一旦轧机出现剧烈振动将会产生恶劣后果,不仅严重影响产品质量和精度、增加环境噪声、降低轧辊在线使用寿命,而且也威胁轧机的安全生产,造成不必要的经济损失和生产率下降。本文针对某冷连轧机组典型高强薄板在高速轧制时的振动问题,采用现场跟踪测试、数值仿真和理论研究相结合的方法开展振动机理及抑振策略的研究。本文的研究工作对于多源激励下冷连轧机轧制高强薄板的振动问题具有重要的理论意义和工程价值。主要研究工作如下:(1)轧机振动现场试验、综合测试及信号分析为全面掌控该冷连轧机振动状态,对振动最为剧烈的S5机架进行了状态监测,重点监测机架顶部垂直振动速度信号、力马达阀阀芯位移信号、液压缸输出压力信号以及轧机辊系垂直振动信号等,发现该机架在轧制小于0.496mm的S30Y、S40等钢种,轧制速度范围在17.5-20m/s时就会出现剧烈振动现象,振动优势频率随着工艺参数的变化而变化,其范围为75-85Hz,同时发现液压缸输出压力波动、阀芯位移中均包含与轧机振动频率相同的成分。(2)建立多激励和多参数耦合下的轧机振动模型进行仿真研究基于机械振动理论和轧制理论,结合现场测试数据,建立考虑多源激励下S5机架的9自由度垂振动力学模型、轧制过程动态轧制力模型、垂直系统机电液耦合振动模型、轧机-带钢耦合振动模型,以确定诱发轧机振动主要因素。重点研究了带钢激励、辊缝控制系统中轧机动刚度控制参数和压上系统控制器参数对带钢激励轧机振动影响。结果表明,降低带钢激励幅值、动刚度控制增益和压上系统控制器增益能够抑制带钢激励造成的轧机振动。(3)力马达阀动态特性及非线性特性对轧机振动影响研究现场实验过程中发现阀芯位移、阀后压力中存在与轧机振动相关的频率成分,阀前压力中该成分并不明显,针对这一现象,推测力马达阀及其控制系统对轧机振动有较大影响。依据现场图纸及资料,细化了包含力马达阀特性的轧机垂振模型,基于多尺度法和增量谐波平衡法分析了不同参数下力马达阀的动态特性,探究了力马达阀的参数导致阀芯位移呈现谐波共振、参数共振和低频波动调制等一系列非线性现象,解释了力马达阀在内源反馈、外源扰动和负载波动下诱发或放大轧机振动的机理。(4)无故障支撑辊轴承径向游隙放大轧机振动及非线性特性研究针对新轴承仍能产生周期激励这一现象,建立了四列圆柱滚子轴承以及包含该轴承的轧机垂直系统动力学模型。从理论上解释了存在装配间隙的新轴承仍能产生周期激励的机理。分析了轧制速度、滚动体数量和轴承径向游隙对轴承以及轧机振动的影响规律,分析了阻尼变化导致的轴承及轧机系统运动状态的分岔现象,发现了轧机刚度变化产生的非线性导致多激励频率接近时能量在不同频率间发生转移从而放大振动的现象。(5)提出相应的抑振措施,获得了良好的抑振效果针对冷连轧机发生的75-85Hz的振动现象,通过现场试验、理论研究和仿真求解,探讨了多源激励下振动的诱发机制,并提出了相应的抑振策略。针对液压系统压力波动激励,可以改变力马达阀动态特性降低其截止频率、增强力马达阀阀芯系统线性;针对带钢来料激励,可以降低动刚度控制参数、压上系统控制器增益、调整带钢激励频率;针对支撑辊轴承激励,可以采取减小轴承径向游隙、增加垂直系统阻尼、避免多源激励频率接近、增加轴承滚动体个数等措施。以上措施有效地降低了轧机振动能量,取得了良好的抑振效果。
其他文献
惯性神经网络作为一类特殊的神经网络,惯性项的存在极大地增加了系统动态性能的复杂性,近年来受到许多学者的关注。目前,学者们已经在惯性神经网络同步控制与状态估计问题上取得了一些成果,但是仍然存在很多难点问题亟待解决。例如,如何解决神经元之间因外界环境的影响而产生的参数随机跳变问题;如何解决在系统状态可测时,跳变惯性神经网络的同步问题;如何解决在系统状态不可测时,利用估计信息研究具有参数跳变现象的惯性神
漆器是中国古代先民伟大的发明之一,是我国古代重要的生活和礼仪用品。古代人们从发现漆的使用价值开始,便对漆的性能产生了浓厚的兴趣,并有意识地对其进行加工,通过添加一些天然有机材料来改变漆的性能。漆器以其精美别致的器物造型、多元的髹漆材料、繁复的髹饰工艺,为我们留下了珍贵的文化遗产。目前关于古代漆材料的分析研究多集中在漆器制作工艺上,漆膜中复杂的有机髹漆材料、油漆工艺历史、漆油比定量等问题需要进一步研
二维系统与现代过程控制密切相关,在多维信号处理、多维数字滤波、热处理、重复处理等领域有广泛应用。由于二维系统具有丰富的工程应用背景,至今仍是控制领域的研究热点之一。在工程实践中,二维系统同样有着可靠性和安全性的需要,同样面临着故障带来的严重威胁。另一方面,实际控制系统的性能往往需要在有限频域内进行描述。若不考虑系统本身发生的故障或者外部输入信号的有限频特性而采用全频方法进行处理,容易造成设计上的不
氢化锆是空间核反应堆电源理想的固体中子慢化剂材料,但在反应堆服役温度和气氛下,氢化锆的慢化性能会因氢损失而降低;阻止或减缓氢化锆中氢损失的有效方法是在其表面制备阻氢渗透膜层。氧化物膜层、氮化物膜层和碳化物膜层具有较好的阻氢性能,并在不锈钢阻氢渗透方面得到较深入研究。在氢化锆表面制备阻氢膜层方面,已有原位氧化、原位磷化-氧化、微弧氧化、溶胶凝胶、表面电镀铬等研究,制备出的膜层主要为ZrO2、含磷Zr
我国自建成秦山核电站、广东大亚湾核电站、岭澳核电站、田湾核电站以来,近年来迎来了核电大发展的时代,目前我国运行核电机组达到49台以上,使我国对高质量核级锆材的自主可控需求日益迫切。板形控制作为国际轧制领域难度高、影响大的研究前沿之一,近年来在钢铁、铝合金等金属板带轧制板形控制理论和实践等方面取得显著进展和丰富成果。核用锆材广泛应用于核电领域,是国际上敏感的战略物资,锆合金板带材制备等关键技术遭到封
炒钢工艺是半熔融状态下将生铁炒炼脱碳成钢的技术,是我国古代重要的生铁制钢技术之一。而正确认识古代炒钢工艺及其遗存是认识我国钢铁技术发展多样性、复杂性、不平衡性的关键,对古代钢铁冶炼技术体系的完善及其对社会的影响研究具有十分重要意义。本论文通过文献调研,详细梳理了我国以往关于炒钢工艺的研究,补充与炒钢有关的古文献新内容,形成了对古代炒钢工艺的初步认识,总结了三种炒钢工艺的典型形式,并针对其中的“一缸
量子材料因呈现出奇异的量子行为和独特的功能特性而成为目前凝聚态物理中非常重要的前沿领域。探索二维量子材料的结构和功能,并对电子关联态进行系统地研究是一个热点课题。本文采用第一性原理计算,选取三个具备鲜明层状结构的量子材料,对其二维构型相关的电子结构和电子关联效应所引起的物理特性进行了研究。主要内容及结果概括如下:一、FeSe薄膜材料的超导电性对层数(一层到五层)的依赖性研究。单层FeSe薄膜曾被认
目的:分析慢性心力衰竭患者应用沙库巴曲缬沙坦联合螺内酯治疗的临床疗效。方法:此次研究时间为2020年1月—2022年5月,研究对象为80例,均来自本院收治的慢性心力衰竭患者,所有患者按照随机表法分成2组,即实验组(n=40)与对照组(n=40),对照组患者予以缬沙坦联合螺内酯治疗,实验组患者予以沙库巴曲缬沙坦联合螺内酯治疗,对比两种不同治疗方案带给患者的变化。结果:实验组患者的治疗总有效率为95.
蠕墨铸铁具有优良的导热性、减震性、抗热疲劳性和铸造性能,成为制造新一代高性能发动机缸体、缸盖等重大装备核心构件的理想材料,但传统翻砂铸造工艺成形的蠕墨铸铁构件精度低、周期长,且铸造工艺难以在同一铸件的不同部位形成具有材料梯度和特定性能的功能结构,在构件遭受氧化烧蚀、冲击磨损等极端作用时,易发生疲劳损伤,导致装备失效。激光熔覆立体成形技术为高性能金属零部件快速开发提供了新的技术手段,但大型复杂蠕铁构
<正>南宋官员楼璹(shú)绘制的《耕织图》,是世界第一部农业科普画册,它以图配诗的方式描绘了中国古代江南地区农耕劳作、蚕桑纺织的场景,为后世留下了形式独特的珍贵农桑资料。后人根据楼璹版《耕织图》,绘制出版本众多的《耕织图》,成为中国绘画史、科技史、农业史和艺术史的独特现象,成就了中国文化遗产的一大瑰宝。本文就以《耕织图》中水稻培植和灌溉为例,来一探古人的智慧!