承钢450T摆式飞剪动力学分析与测试研究

论文摘要

飞剪机是钢铁生产企业连续轧制生产的重要设备之一,它是在轧件运动过程中将轧件切断的一种剪断机,要求保障轧件剪切断面垂直、平整、长度合格。其工作性能的好坏直接影响到轧制线的生产效率和产品切口质量。近年来随着轧钢生产的高速发展,对飞剪机的要求越来越高,其性能的优劣直接影响着轧钢车间的生产率。本文以承德钢铁公司第一棒线厂棒材生产线上引进的450T双偏心摆式飞剪机为研究对象,概述了飞剪机的工作原理、工作要求,以及其工作特征、载荷特征并对机构进行了简化,同时对飞剪机的技术规范以及定尺长度的调整进行了说明。将飞剪机简化为平面六杆机构,运用复数向量法与动态静力分析法对其进行了全面的运动学与动力学分析。利用杆系构成的矢量封闭环,建立矢量方程,从而求得机构的位移、速度、加速度、角速度、角加速度。并在此基础上,运用牛顿第二定律分析了各杆机构的受力情况,连同机架所受的摆动力及摆动力矩,从而掌握了飞剪机的动力学特性。对飞剪机在不同剪切工况下进行了测试分析,包括剪切拉杆的受力特性和传动系统的扭转特性。通过测试分析掌握了剪切机的实际工作状态,找出设备的薄弱环节,确定飞剪机真实能力,确保稳定生产。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 飞剪机分类及应用
• 1.3 国内外研究概述
• 1.4 本文研究内容
• 第2章 飞剪机概述
• 2.1 引言
• 2.2 飞剪机的结构及工作原理
• 2.3 飞剪机的工作要求
• 2.4 飞剪机的工作特性
• 2.5 本章小结
• 第3章 飞剪机动力学分析
• 3.1 引言
• 3.2 飞剪机机构位置分析
• 3.2.1 已知条件
• 3.2.2 各杆件位置、角位移
• 3.3 飞剪机机构速度分析
• 3.3.1 各杆件角速度
• 3.3.2 各杆件线速度
• 3.4 飞剪机机构加速度分析
• 3.4.1 各杆件角加速度
• 3.4.2 各杆件质心加速度
• 3.5 飞剪机机构受力分析
• 3.5.1 空载情况下受力分析
• 3.5.2 负载情况下的受力分析
• 3.6 数值仿真
• 3.7 本章小结
• 第4章 飞剪机剪切力测试研究
• 4.1 引言
• 4.2 剪切力测点及实测波形
• 4.2.1 剪切力测试方案
• 4.2.2 剪切Φ55 圆钢时剪切力实测结果
• 4.2.3 剪切Φ32 螺纹钢时时剪切力实测结果
• 4.3 导杆的振动分析
• 4.3.1 剪切Φ55 圆钢过程的剪切力信号频谱分析
• 4.3.2 剪切Φ32 螺纹钢过程的剪切力信号频谱分析
• 4.3.3 导柱信号的自相关分析
• 4.4 实测剪切力与计算剪切力的比较
• 4.5 本章小结
• 第5章 飞剪机电机扭矩测试研究
• 5.1 引言
• 5.2 飞剪机电机扭矩测试方案
• 5.2.1 电机扭矩测试方案
• 5.2.2 测试系统
• 5.3 测试数据分析
• 5.3.1 测试试件
• 5.3.2 剪切Φ55 圆钢时扭矩测试结果分析
• 5.3.3 剪切Φ32 螺纹钢时扭矩测试结果分析
• 5.3.4 电机的额定力矩计算
• 5.3.5 电机工作状态分析
• 5.4 扭振分析
• 5.4.1 扭矩信号的频谱分析
• 5.4.2 扭矩信号的自相关分析
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介