七辊预矫机辊间张力分析研究

发布时间：2017-07-16 01:08

  本文关键词：七辊预矫机辊间张力分析研究

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【摘要】：矫直作为一种精整技术,是保证宽厚板质量的核心工序,在宽厚板生产中处于重要的地位。近年来,由于国防、化工、石油等行业的飞速发展,市场对宽厚板质量要求越来越高,传统的热矫工序已经不能满足宽厚板的生产要求,继而预矫直机的发展越来越引起人们的重视。预矫直机布置在精轧机和冷却设备之间,用以提高宽厚板的平直度以及消除残余应力,使得宽厚板经过冷却和热矫后的质量满足市场需求。各国学者在辊式矫直设备的理论设计方法和计算模型方面做了大量的研究工作,但是关于预矫直过程中板材内部张力影响预矫直力能参数方面的研究较少,张力对预矫直过程中一些力能因素的影响不被人了解,张力的存在对于预矫直机预矫直效果和功率输出方面就无法得到正确的理论指导。本文以“宝钢宽厚板厂七辊预矫直机预矫直辊面振纹形成机理研究”为依托,通过对宽厚板在预矫直过程中变形特点的研究,分析每个变形单元的中性层速度,研究张力对预矫直过程中驱动扭矩、预矫直力、板形的影响,初步建立预矫直过程中张力影响力能参数的数学模型。论文主要研究结论如下:(1)通过现场实测与理论研究相结合,验证了在实际矫直过程中辊间张力的存在;(2)将现场实测数据与有限元计算数据进行对比,在确定了模型的可靠性的同时也分析了辊间张力对矫直扭矩与矫直力的影响;得到辊间张力会使得矫直力增大,矫直扭矩减小;(3)通过优化矫直工艺参数,并对优化前后的结果进行对比分析,得到优化工艺参数后6号辊负扭矩现象得到缓解,3号和5号辊扭矩剧增现象得以消除,除此之外,矫后板带平直度得到改善,矫后残余应力分布更加均匀。全文通过研究辊间张力对驱动扭矩、预矫直力、板形及矫后板带残余应力分布的影响,对辊式预矫直机在结构和预矫直工艺制定上具有一定的指导意义。
【关键词】：预矫直机 辊间张力 驱动扭矩 预矫直力 板形
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG333.23
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-25
• 1.1 矫直工艺国内外研究状况9-12
• 1.1.1 解析法9-10
• 1.1.2 有限元法10-12
• 1.2 预矫机辊间张力基本理论12-17
• 1.2.1 张力的定义及产生原因12-13
• 1.2.2 张力形成机理分析13-17
• 1.3 张力与预矫直力能参数的关系17-22
• 1.3.1 张力与预矫直力矩的关系17-20
• 1.3.2 张力与预矫直力的关系20-22
• 1.4 张力与板形的关系22-23
• 1.5 本课题的研究背景、目的及意义23-24
• 1.6 本章小结24-25
• 第二章 预矫直辊间张力实验研究25-40
• 2.1 预矫机传动轴负扭矩基本理论25-28
• 2.1.1 张力与负扭矩的关系25
• 2.1.2 负扭矩形成动力学分析25-27
• 2.1.3 负扭矩对传动系统的影响27
• 2.1.4 负扭矩对预矫直质量的影响27-28
• 2.2 传动轴驱动扭矩测试方法与原理28-29
• 2.3 扭矩测试实验结果分析29-39
• 2.3.1 预矫直扭矩理论计算29-33
• 2.3.2 宽厚板咬入阶段冲击扭矩分析33-34
• 2.3.3 预矫直过程扭矩分析34-38
• 2.3.4 负扭矩现象分析38-39
• 2.4 本章小结39-40
• 第三章 辊间张力有限元模拟40-48
• 3.1 张力影响因素实验方案的确定40-41
• 3.1.1 实验板材的准备40
• 3.1.2 预矫直方案的确定40-41
• 3.2 前处理41-47
• 3.2.1 单元的选择41
• 3.2.2 材料参数的设定41-44
• 3.2.3 模型的简化44
• 3.2.4 网格划分44
• 3.2.5 创建PART，，定义接触44-45
• 3.2.6 载荷及初始条件的处理45-47
• 3.2.7 求解及其过程控制47
• 3.3 后处理47
• 3.4 本章小结47-48
• 第四章 辊间张力预矫直有限元结果分析48-68
• 4.1 预矫直扭矩变化趋势分析48-58
• 4.1.1 预矫直扭矩变化分析48-55
• 4.1.2 变辊速预矫直扭矩变化分析55-57
• 4.1.3 张力对预矫直扭矩影响分析57-58
• 4.2 预矫直力变化趋势分析58-65
• 4.2.1 预矫直力变化分析58-62
• 4.2.2 变辊速预矫直力变化分析62-64
• 4.2.3 张力对预矫直力的影响分析64-65
• 4.3 矫后板带平直度变化分析65
• 4.4 矫后板带残余应力变化分析65-67
• 4.5 本章小结67-68
• 第五章 预矫直辊振纹改进措施68-70
• 5.1 合理配辊68
• 5.2 分辊驱动替代集中驱动68
• 5.3 将不平行辊改为平行辊68-69
• 5.4 本章小结69-70
• 第六章 结论70-71
• 参考文献71-75
• 致谢75

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1 严冉冉;七辊预矫机辊间张力分析研究[D];安徽工业大学;2016年

本文编号：546481