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《2005 单辊驱动平整机水平颤振分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、冶金设备·RRV·单辊驱动平整机水平颤振分析侯福祥张杰史小路韩广秀杨光李洪波(北京科技大学机械工程学院北京!"""#$)摘要在考虑平整机工作界面摩擦状态的基础上,建立了轧辊水平振动的非线性力学模型,分析了界面摩擦状态的变化对轧辊水平振动的影响。应用相平面法分析了轧辊水平运动规律,并确定了黏着—滑动运动的极限环,定性地分析了轧辊水平运动的动力学特性。分析了单辊驱动平整机水平颤振产生的条件及机理,得出了影响轧辊颤振的因素%关键词平整机颤振极限环!"!#$%&%’()’*&+’",&-*!.&’"&"%&"/#01*’##2*&,&"/.0340**’##&"/3#%$%
2、.03&’()(*+,-./0,-.1+230+4+,’5(&,-6(,-.*+(7,-.6(,-.8+&’-.9’(3:0’’5’;<2:0,-+:,5=-.+-22>+-.,?-+@2>A+BC’;3:+2-:2,-DE2:0-’5’.CF2+G+-.,F2+G+-.!"""#$)!"#$%!&$H-’-I5+-2DC-,J+:J’D25’;B020’>+K’-J’B+’-+AD2>+@2D9,A2’-,-,5CK+-.B02;>+:B+’-AB,B2’;>’55+-.:’-B,:B+-B2>;,:2,B022;;2:BA’;B02B>,-A;’>J’;B02;>+
3、:B+’-AB,B2’-B02J’@2J2-B,>2D2B2>J+-2D%E020’>+K’-J’B+’-’;J+55+A,-,5CK2D9CB02AB,B2IL5,-2J2B0’D%H5+J+B:+>:52M0+:0:,-D2A:>+92B02L,B0’;B02AB+:NI+-.IA5+D+-.J’B+’-+A;’(-D2D%E02:>+B+:,5L,>,J2B2>M0+:0+A,952B’D+@+D2(LB02AB+:N+-.IA5+D+-.J’B+’->2O(+A+B+’-+-B02L,>,J2B2>AL5,-2+AD2D(:2D%’()*+%,#B2JL2>>’
4、55+-.J+55,:0,BB2>,5+J+B:+>:52上,应用非线性力学模型分析了平整机水平颤振产5引言生的条件及机理。轧机颤振是困扰钢铁产业界多年的问题,早已6单辊驱动平整机水平运动模型引起人们的重视,对其研究成果也比较多,如E,J+C,[!]等研究了轧辊运动与轧件张力之间的关单辊驱动平整机从动辊的水平颤振力学模型如系,认为采取增加各机架之间的距离等措施能减少图!所示。轧辊的质量为!,半径为",水平支撑颤振的发生;E5(ABC等[P]则发展了一套颤振理论算刚度为#,黏性阻尼系数为$,带材以恒定的速度%"法,并认为后张力的波动造成轧制力的改变,从而使运动,轧辊质心位
5、移为&,轧辊与带材的摩擦力是相轧制过程产生负阻尼而失稳;7(-等[$]从模态耦合对速度(’&S!"T%)的非线性函数,记作((’&S!"的角度提出了一种模态耦合颤振模型,并给出了该T%)。轧辊质心运动微分方程为模型由负阻尼效应导致失稳的理论分析。冷轧平整机作为冷轧薄带生产的最后一道工序,对成品带钢的质量有着直接的影响,而平整带钢表面的横振纹缺陷是世界范围普遍存在的问题,不少学者从不同角度作了多种研究工作[Q,R],普遍认为带钢和轧辊表面振纹的形成和轧机的振动有关,但至今人们仍未把握其形成机理和控制方法。图!轧辊水平颤振力学模型本文在考虑平整机工作界面摩擦状态的基础)+.
6、%!UC-,J+:J’D25’;0’>+K’-:0,BB2>’;B02>’55·)).·&"")中国钢铁年会论文集!"#!$"%#!!’(%#!!(#))$"(%)-2$#(*!/)#&"2(%")平整机工作界面摩擦力和相对速度有关。通-*2该方程定义了一族相轨迹。积分该方程,可得常,摩擦力曲线在低速区外可以近似看作斜率为常&&值$的直线。于是摩擦力可分为两部分,干摩擦力2!&"(*!/)2!(*!/)$%分量’%(%#!!(#))和黏性阻力分量。即&&"#%2!"(*!/)(%#!!(#))!$(%#!!(#))3%012{&345[(&(*!/))]}’(%#!
7、!(#))$’%%"%#""%#"(&)(%%)将式(&)代入式(%),得式中,积分常数3取决于系统的初始状态。%!"#!($"!$%)%#!!’%(%#!!(#))!从上式可以看出,如果"为正,该相轨迹是一$%(!(#))$"(’)系列的对数螺线。如果"为",则对数螺线蜕化为定义广义坐标*%$#!$%(!(#))/&,总阻尼同心圆,其轨迹方程为系数$$$,固有频率!!$"&/!,阻尼比2&!(*!/)&$3&(%&)"!$%"$%$/&"!&,无量纲相对位移和实时间*$*%!!/(!(!"$向后滑动阶段#)),#$!!+。将以上变换