外文翻譯--熱連軋機(jī)震顫的識別和解決對策

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熱連軋機(jī)震顫的識別和解決對策 1 導(dǎo)論 對任何軋機(jī)來說保證質(zhì)量和生產(chǎn)力是主要的要求。無論是操作還是維修人員，目標(biāo)都是保證成品的性能和外觀。實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)必須要求所有的設(shè)備都正常運(yùn)行。 在熱、冷連軋工藝中，機(jī)械振動在大多數(shù)情況下是可見的，某些特定的條件下甚至產(chǎn)生震顫。由于這個震顫 ,軋機(jī)機(jī)座的出口處橫向標(biāo)志覆蓋寬度都留下了明顯的痕跡 ,。過去研究人員已經(jīng)注意到在冷軋線發(fā)生這種現(xiàn)象 ,但問題并不像熱軋中那么廣泛。這種情況是極其有害的 ,因?yàn)樗粌H改變了產(chǎn)品的表面質(zhì)量 ,而且在某些嚴(yán)重的情況下使儀表也發(fā)生了震顫 66 英寸熱連軋生產(chǎn)線包含四個加熱爐、一個粗軋機(jī)、除鱗機(jī)，生產(chǎn)速度每分鐘 640 公尺 ,產(chǎn)品范圍從 16~1250、 291~560。一個熱軋廠的概圖顯示。在處理小斷面小寬度的馬口鐵產(chǎn)品時，重復(fù)發(fā)生振動問題，并由此 ,工作輥磨損增加 ,影響效率，次品率也在增加。這個問題是只發(fā)生在第二架軋機(jī)處，軋輥和軋制速度每分鐘接近 120 米時。一般來說 ,這個振動伴隨著一個強(qiáng)度變化的低頻的嗡嗡聲。 1997 年 8 月 ,定建立一個與尺寸數(shù)據(jù)相關(guān)的計(jì)算模型來尋找震顫的源頭。而從以前的工作 ,主要是一系列 的測量軋制速度和觀測主軸齒輪輪齒的振動特性。 為了改進(jìn)對發(fā)生在 軋機(jī)上的現(xiàn)象的理解，我們做了一個額外的測量和模式分析研究。在二月 ,進(jìn)行第二次測量來大體上完成一個顫動的波譜特性描述 ,包括運(yùn)動系統(tǒng)和軋制法測定了裝配的固有頻率和驗(yàn)證模型 ,發(fā)現(xiàn)在各個不同點(diǎn)中存在相關(guān)性。在后者情況下 ,同時計(jì)算了驅(qū)動系統(tǒng)中的扭轉(zhuǎn)頻率和立輥的振動的簡化模型 ,模擬了大型有限元分析模型。 在 2000 年 5 月 , 量了軋制馬口鐵軋件時，第二和第三軋機(jī)處的相關(guān)數(shù)據(jù)。 從計(jì)算結(jié)果與實(shí)測值的比較 ,給出了一個對這些 現(xiàn)象的解釋。 2 所描述的問題 在 機(jī)最終軋制中的顫振問題可追溯到軋機(jī)的啟動 ,并經(jīng)歷了相當(dāng)數(shù)量的增加，因?yàn)閮蓚€因素 : (1)介紹了在 機(jī)外殼的改良，即為變輥和彎輥的移動塊增加了窗口。 (2)對產(chǎn)品表面質(zhì)量的要求增加，放任了震顫缺陷。在軋制輕薄材料時最大的振動條件出現(xiàn)了 ,比如馬口鐵 , 或在遲于材料滾軋時間表時 ,如 1020、的。 產(chǎn)生這一現(xiàn)象可能突然的 ,在某些情況下是在軋制的第一卷時 ,在其他情況中 ,也可能是在軋制過程中經(jīng)過逐漸變化后達(dá)到最大幅度。當(dāng)振顫在首軋 時產(chǎn)生后，隨后進(jìn)入 第四，第五和第六軋機(jī)會修正表面差異。在最不利的情況下，基于觀察到成品樣品上的問題會需要一次換輥。 被移走的軋輥會通過不同強(qiáng)度和數(shù)量的振動頻率顯示在整個寬度表面上的振顫。類似的，在第二和第三軋機(jī)的出口處帶卷的上表面，就能觀察到振顫的標(biāo)志。但是大多數(shù)軋輥的不均勻磨損發(fā)生在下輥。 3 進(jìn)行測量 進(jìn)行了三套測量 : 1997 年 8 月 ,1998 年 2 月 ,1998 年 7 月。在第二架軋機(jī)處，最初的兩個表示振動行為的特征通過加速表的信號頻譜分析在圖 3 中顯示。 在第一個數(shù)據(jù)集，僅僅鎖定了每個信號的線性譜 ,目的就是 確定主軸的磨損是否是振顫最主要的起因。在這種情況下 ,通過固有頻率的計(jì)算分析了基于關(guān)聯(lián)測量光譜特征頻率的運(yùn)動學(xué)系統(tǒng)。得到如圖所示的一個特征譜圖。 主軸的牙齒嚙合運(yùn)行過程中 ,大約 60r/速時，觀察到一個頻率大約 40到 41 赫茲的頻率。當(dāng)軋制厚板帶時 ,第二架軋機(jī)的速度大約降低 25%和沒有產(chǎn)生振顫。因此 ,我們可以推斷一個來源于磨損的主軸的輪齒的周期的力激起了共振。下輥比上輥的振動更強(qiáng)烈是由于下輥剛度比上輥大。此外 ,高的主軸剛度更有容易將振動傳遞到工作輥。作用第二架軋機(jī)運(yùn)動系統(tǒng)部分的主動力和第一組數(shù)據(jù)中產(chǎn)生 過程變量可以見表。 為了驗(yàn)證結(jié)果 ,進(jìn)行了另一種更完整的測量 ,包括對不同的振動的波形進(jìn)行了測定以及光譜分析與對比。通過加速度計(jì)和鄰近的一個放在上工作輥和移動塊之間的傳感器測量，經(jīng)過惠普 3560A 分析儀得到數(shù)據(jù)。 1998 年 7 月進(jìn)行的測量目的就是利用技術(shù)來確定第二架軋機(jī)的固有頻率。 估算中的傳遞函數(shù)在每一個測試圖中的分析真實(shí)的和虛構(gòu)的自然的頻率 的方法， 顯示出各方面垂直測量的函數(shù)的大小。 頻率為 茲時共振是最明顯的。在圖中，大量的傳遞函數(shù)表明，在垂直方向存在一個橫向激勵。在這 種情況下 ,主共振在 10 至 90 赫茲的范圍內(nèi)大約在 茲時很明顯。 在 2000 年 5 月 ,另一個是在第二第三架軋機(jī)的正常的工藝驗(yàn)證條件 ,利用相同的測試點(diǎn)評估表格中主動力的影響。結(jié)果表明了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步。 4 計(jì)算模型的結(jié)果 說明下測量方法，通過不同的形式執(zhí)行一個關(guān)于第二架軋機(jī)的特性模型。主要的目的是為了確定運(yùn)動學(xué)系統(tǒng)的哪些部分在振顫的共振中表明一種共振條件 ,如光譜特性。再者，在軋制帶材時發(fā)現(xiàn)了振顫痕跡，這只有軋輥和機(jī)架的垂直移動能產(chǎn)生，正如兩者覆蓋了帶卷寬度。主要的前提是尋找一種形式的在主軸上放大的扭轉(zhuǎn)振動 ,源于 它是熱軋中的振動的主要原因。最復(fù)雜的計(jì)算是確定正常頻率和振型的正常利用振型的有限元法的整體結(jié)構(gòu)。運(yùn)用整個體系結(jié)構(gòu)分析程序 ,區(qū)分機(jī)架的主要部分為有限的立體元件的類型、模擬六面體旋轉(zhuǎn)構(gòu)件與梁式的元素。 該模型包括了主軸、上分離器和鋼柱支承。表格顯示最重要的計(jì)算的頻率。例如 ,第三振型在 35 赫茲。 為了估計(jì)傳動體系中的扭轉(zhuǎn)頻率 ,從工作輥和支承輥經(jīng)過整個運(yùn)動系統(tǒng)直到電動機(jī) ,為整個傳動體系建模，劃分匯編成大約 1100 元素 ,最大的數(shù)目為主軸。用 來解決問題。頻率的影響顯示在表格中。進(jìn)行了靈敏度研究 ,改 變組件和慣性矩。計(jì)算結(jié)果影響不大 ,這表明改變固有頻率也有必要做出重大修改裝配、堆疊裝配的四個軋輥的垂直振動頻率。這是基于一項(xiàng)類似于利用參考的方案。主要結(jié)果顯示在表格。 5 解釋測量結(jié)果 現(xiàn)場檢測的非臨界的資料顯示軋制過程中主要的頻率 ,13、 17、 32、 55有哪個激起機(jī)架的特征頻率。 在窄帶的軋制中，出現(xiàn)在主頻 茲。另一方面 , 在固有頻率測量中經(jīng)由影響技術(shù) ,這個影響是 : 茲 ,代表機(jī)架的垂直運(yùn)動； 茲，相當(dāng)于軋輥的垂直運(yùn)動；大約 41 赫茲 ,由于工作輥和齒輪耦合的切向沖 擊 ,用軸向的傳感器測得。 振動就會發(fā)生在接觸弧的摩擦條件變得不穩(wěn)定（即速度增加摩擦系數(shù)減小）。當(dāng)擾亂發(fā)生 ,扭矩增加 ,產(chǎn)生了一種自我維持的振動。這個結(jié)果可以聯(lián)系到大幅衰減和摩擦滑脫的條件。 扭轉(zhuǎn)頻率焦點(diǎn)一般落在 40 到 41 赫茲，而機(jī)架的垂直振動在 35 赫茲。這些價(jià)值就是 , 考慮到基于 于振顫特性的假設(shè)的簡化描述， 測量軋制馬口鐵材料中發(fā)生的振顫能得到頻率為 茲 。 振動在板帶進(jìn)入軋機(jī)時產(chǎn)生，可能是由潤滑不足 (摩擦系數(shù) ) 產(chǎn)生的軸扭轉(zhuǎn)振動。這些主軸扭轉(zhuǎn)振動在機(jī)架上激起一個垂直振動模式 ,就像驅(qū)動了一個運(yùn)動放大器，通過計(jì)算有限元模型可能相當(dāng)于表格中的振動模式三。這個運(yùn)動是從軋輥開始的。一旦這種情況發(fā)生時 ,由于振顫的工作輥中的振動，其效果是持續(xù)的。 6 結(jié)論 通過完美地識別源頭來成功地止住熱軋開始時的振動。這些測試進(jìn)行分析 ,使 到的結(jié)果。 振顫是一個出現(xiàn)在操作中的軋機(jī)上的特異的能自我維持的振動 ,由于三者之間的動態(tài)結(jié)構(gòu)的設(shè)備裝配和軋制過程本身。 敏感的分析顯示實(shí)際上不可能在這個時刻修改大部分被牽連部分的慣性。 最有效的對策是 ,降低潤滑油的間隙的移動組件和改進(jìn)的頻率變 化的主軸。結(jié)果，這些措施大大降低熱軋振動。 當(dāng)主軸在這個狀態(tài)的時候，想關(guān)心減少，溫度和板帶速度下降。 of by to In be in As a of at of of in of by is as is as it in s 66of a a 40 .6 2.5 mm in 60 525 mm in A of is of a 20in 2. In by a of 1997, to an of to a of to of To of s an of a eb a of a of in as as an of of s of In a of by of of in 000, of on 2 3, of as as an of on 2 of he in to s a to (1) in 2 3 of (2) of of or in in 020 mm mm of be in of in a in of As in 4, F5 6 In a on on on of to to on of at of 2 3, by he 3 of 997, 1998 998. of 2 of in In of as if of In of on of of A is 0 1 to 0 2 is 5% no it be by a in A in to a of of of to on of 2 of TO a of of at a 560A 998 of of 2 of of in of ig of a on z of in in of a is In 0 0 Hz to Z 000, on 2 3, to of a 4 of o a of 2 to of as a on of as to a of in to of in of of of of a of of 5 of of up to 100 to of A of on it be to to of of on a to in 5 of of 3, 17, 32 5of of of a On of 39.5 a of to of 1on a to in of as a is a to of on 0 1 Hz of 5 z a on is is by of a of as a to by is by of 6 in of to on is a of to of of of of of of to of As a of in a