单驱四辊平整机振动机理及带钢表面振纹研究

作     者：何浩 

作者单位：武汉科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周家林

授予年度：2017年

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：平整机 振动机理 表面振纹 自激与受迫振动 

摘      要：本文对某钢厂单辊驱动四辊冷轧平整机辊系系统振动信号进行测试分析,并对平整机工作辊的稳定性及其接触界面的阻尼特性,以及系统的振动机理进行分析,从而找出了平整机在平整过程中带钢表面产生振纹的主要原因;通过对带钢表面振纹特征的分析,以及对轧制变形区受力状态分析,发现了接触弧长的长度与带钢表面振纹间距之间有着密切的联系,从而得出了带钢表面振纹振动频率的影响因素,进而找出相关措施,抑制振纹的产生。研究结果得到了以下结论:(1)平整机支撑辊在使用过程中,系统的振动能量随着支撑辊使用时间的延长而逐渐增强,振幅在支撑辊使用的中后期明显增大,核心振动频率集中在550Hz附近。(2)在支撑辊使用初期,平整机振动的主要成分是自激振动,且自激振动的根源在于工作辊接触界面的负阻尼特性,而负阻尼产生源于轧制界面异步轧制搓轧区改变了摩擦力方向及辊间接触界面打滑现象的存在。在支撑辊使用中后期,由振纹引起的强迫振动加速了振纹的形成,系统的振动为强迫振动和自激振动共存。(3)轧制工艺参数变化影响带钢表面振纹及频率,结合模型研究轧制工艺参数变化对各个钢种表面振纹振动频率的影响规律,结果表明:针对不同钢种,通过改变轧制工艺参数延伸率、轧制速度、前后张力和摩擦系数来改变带钢表面振纹的振动频率,从而避免共振的产生,降低带钢表面振纹产生的可能性。