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《江西理工大学》 2012年
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转盘式双卷筒卷取机力能参数研究及关键部件有限元分析

胡芳平  
【摘要】:转盘式双卷筒卷取机是当今世界冷轧行业最先进的冷轧卷取设备,其主要用于钢铁行业和冶金行业,其作用是用来将轧制好的带钢,卷取成卷,便于运输和贮存,有时还可以用来开卷等。基于中国-重为新余钢铁厂设计的国内第一台转盘式双卷筒卷取机,其结构类型为芯轴传动结构式转盘式双卷筒卷取机,当它在新钢冷轧厂的运转过程阶段里,由于设备的贵重性和先进性,需要对其进行全面了解和掌握,基于其结构复杂,关键部件多,为现今世界上最先进的卷取机,其卷取速度快、卷取张力大的一类冷轧卷取设备,对于其实现设计、制造的国产化,在其结构上,力能参数上,和其关键部件的优化设计改进上的研究是很有必要的,为其后续全部实现国产化具有一定的工程运用和借鉴价值。 本论文是依托中国-重为江西新余钢铁有限公司生产制造国内第一台转盘式卷取机及其江西理工大学与新余钢铁有限公司冷轧厂“转盘式双卷筒卷取机结构力能参数分析及其张力控制研究”项目,对转盘式双卷筒卷取机结构进行阐述和对其力能参数进行计算,分析动态因素对卷取机的影响,及其在运行过程中出现的故障和其卷取出的成品带卷出现的缺陷加以分析与解决等,其预期结果是降低转盘式双卷筒卷取机的故障,改进优化其部分结构部件,提高冷轧薄板的卷取质量,保证成品质量,提升产品市场竞争力。 本文首先是对转盘式双卷筒卷取机的主机结构进行分析,阐述其基本结构和其附属设备等。还有就是讲述其主要的几种类型和其优缺点,再对卷取机的工作原理进行了详细的分析。最后就是提出和分析了卷取机在运行过程容易出现的故障与解决办法和卷取机卷取出的成品的主要缺陷分析和解决办法。 其次,分析转盘式双卷筒卷取机主要力能参数,对其进行确定和计算,主要工作内容是其卷取张力的选定和计算和其损失张力值的计算,还有就是对卷取机的卷筒的主要结构参数的计算和设定,其主要是卷筒外径的确定、卷筒长度的确定、卷筒当量半径的确定、卷筒径向压力的计算,最后就是对卷取机的传动机构的传动功率进行计算并对电机进行选型。 最后,运用有限元分析软件ANSYS对其关键部件有限元分析和优化改进,主要是对卷筒轴进行强度校核,利用MATLAB拟合出最大应力值和变形值的计算表达式及其拟合曲线,并用软件SPSS检验其结果的准确性,再对其进行模态分析得出其几阶固有频率和振型,以此来对其临界转速和频率加以分析,使之对卷筒轴进行合理的结构设计使其可以避开共振频率,这对卷筒轴的后续优化和改进设计提供了有力的理论依据和思路。最后,对其卷筒的结构进行分析改进和其关键部件扇形板改进前后进行强度校核。
【学位授予单位】:江西理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TG333.24

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