轧辊辊形现场测量方法的探索

摘要

轧辊辊形对轧制高精度钢板的重要性是不言而喻的.目前,对轧辊辊形的测量主要局限在专用磨辊机床上,只有在加工机床上才能够精确地测量出轧辊的形状.现场及时了解轧辊参数不但可以为主动控制轧钢生产过程创造条件,还可以正确确定轧辊更换时间,以避免设备的过度维修,从而提高轧辊利用率.因此,开发一种能够在生产现场准确、实时的测量轧辊辊型的测量仪具有十分重要的实用价值.本文从轧钢生产车间的实际需要出发,探索了多种轧辊辊形测量仪的设计方案,并从中选取了两种最简单可行的方案用于实际测量.这两种方案在原理上基于滤波技术、误差分离技术和数理统计方法,在设计上分别采用了雪橇式手持结构和导轨式结构.本论文不仅给出了这两种结构的设计过程、相应的数据采集方法以及数据处理过程,而且对这两种方案进行了受力分析及仿真分析,并最终加工出了样机.该样机结构简单,重量轻,操作简便,它能在不改变轧辊的堆放状态的前提下,根据生产现场的实际需要方便地移动,并能在轧辊的上面和侧面测量出轧辊辊形.所测出的辊形可供技术人员进行研究,进而改进轧辊的工作方式,以实现对轧辊的实际工作状况的现场跟踪,减轻了劳动者的工作强度,最终达到提高生产效率的目的.

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及本论文使用授权说明

第一章绪论

§1.1制造设备状态检测的作用、任务与特点

§1.2轧钢过程及轧辊辊形现场监测

§1.3本课题的主要研究内容

§1.3.1本果题的来源

§1.3.2辊形测量仪的研究方向国内外现状

§1.4辊形测量仪的研制目标、需要解决的问题

§1.4.1研制目标

§1.4.2需要解决的问题

§1.5方案分析

§1.6论文主要研究成果及其组织

§1.6.1论文的主要研究成果

§1.6.2论文的组织

第二章基本原理

§2.1误差分离的三点法测量原理

§2.1.1三点频域法测量原理

§2.1.2三点时域法测量原理

§2.2误差分离的二点法测量原理

§2.2.1两点频域法测量原理

§2.2.2两点时域法测量原理

§2.3两种方法的误差分析

§2.3.1传感器初值对准误差

§2.3.2传感器间距误差的影响

§2.3.3两点法中因忽略摆角而造成的误差

§2.4统计方法的应用

本章小结

第三章雪橇式测量仪的设计

§3.1设计原理

§3.2机构设计

§3.2.1功能分析设计法

§3.2.2雪橇式测量仪的结构说明

§3.2.3传感器测量行程的选定

§3.2.4雪橇式测量仪的受力分析

§3.2.5雪橇式测量仪的操作说明

§3.3雪橇式测量仪误差分析

§3.3.1 V形块的宽度对测量造成的影响

§3.3.2敏感度系数K的影响

§3.3.3温度误差的影响

本章小结

第四章导轨式测量仪的设计

§4.1设计原理

§4.2机构设计

§4.2.1功能分析设计法

§4.2.2导轨式测量仪的受力分析

§4.2.3导轨式测量仪的操作说明

§4.3导轨式测量仪误差分析

§4.3.1导轨的下挠度对测量头的影响

§4.3.2测量头偏移造成的误差

本章小结

第五章数据采集系统

§5.1系统设计

§5.1.1导轨式测量仪系统设计

§5.1.2雪橇式测量仪系统设计

§5.2传感器的选择

§5.3 PC104介绍

§5.4编码器及分频处理

本章小结

第六章试验数据处理与分析

§6.1测量系统误差的产生

§6.1.1系统误差的产生

§6.1.2随机误差的产生

§6.1.3粗大误差的产生

§6.2数据处理

§6.2.1处理的基本原则

§6.2.2处理的方法

§6.2.3处理的结果

§6.3减小误差的措施

§6.3.1更改系统的构成

§6.3.2数据处理方法的改善

第七章 总结及其展望

§7.1 工作成果

§7.2遗留问题展望

参考文献

攻读学位期间公开发表的论文

致谢

附录一：SX320示意图

附表二：采集到的两组数据

附录三：雪橇式辊形测量仪

附录四：导轨式辊形测量仪

论文说明