基于辊缝动态摩擦方程的铝板冷轧机垂振机理分析

板带冷轧机这一多质量、旋转运动体系统，在其高速、瞬态轧制过程中，时常会发生轧机振动现象。当轧制工艺、设备和控制等参数配合良好时，这种振动现象并不会明确体现。但是，一旦轧机运行状态超出对产品的精度要求或设备的承受能力，便会导致轧机振动的频繁发生。在带钢冷连轧过程中经常出现的传动系统扭转振动、垂直振动及垂扭耦合振动等振动形式中，以垂向系统的三倍频振动危害最大，它轻则会对轧件产品的板厚-板形质量指标造成不良的影响，重则会导致轧机设备的损害。

　　北京科技大学的学者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。