基于辊缝动态摩擦方程的铝板冷轧机垂振机理分析

杨旭^1,2，李擎¹，童朝南¹，张巍巍³

1. 北京科技大学自动化学院2. 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室3. 天津电气传动设计研究所有限公司

摘 要：针对高速铝板轧制过程中频繁出现的冷轧机垂直振动现象,结合轧制工艺润滑原理和机械振动理论,建立基于辊缝动态摩擦方程的轧机垂直振动模型.该模型由辊缝几何形状模型,轧辊--轧件工作界面的动态摩擦模型,变形区内的正向轧制应力、摩擦应力分布模型,以及单机架铝板冷轧机二自由度垂向系统结构模型组成.同时,为研究轧辊--轧件工作界面动态摩擦机制影响下的冷轧机垂振机理及系统稳定性,采用某厂单机架铝轧机设备及工艺参数,搭建Matlab/Simulink平台,分别模拟仿真轧制压力和正向轧制应力曲线,验证该模型的有效性;并讨论分析了变形区混合摩擦状态,轧辊--轧件表面粗糙度、轧件入口厚度与系统稳定性的关系.

关键词：冷轧机;摩擦;振动;轧制;稳定性;