保持鋼絲上的應(yīng)力穩(wěn)定液壓伺服系統(tǒng)與純機(jī)械彈性吸收哪個(gè)好？

沈石頭

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　　如題，前兩天看到軋鋼機(jī)械中有跳動(dòng)輥可以改變帶鋼上的張力值，使張力波動(dòng)不大于1～2％。我現(xiàn)在有個(gè)工況是需要保持受力鋼絲上的應(yīng)力穩(wěn)定，波動(dòng)值越小越好。
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現(xiàn)有的做法中有用帶鋼精整跳動(dòng)輥的做法，用液壓伺服系統(tǒng)控制油缸調(diào)節(jié)輥?zhàn)訌埦o放松來(lái)穩(wěn)定鋼絲上的張力值趨于給定值。也有用如可變彈簧支吊架等機(jī)械彈性儲(chǔ)能元件來(lái)吸能減震，降低鋼絲上的應(yīng)力波動(dòng)。鋼絲的應(yīng)力波動(dòng)有很多原因，屬于外部激勵(lì)的結(jié)果，而且是無(wú)規(guī)律的，比如受力鋼絲往圓柱形管子上纏繞時(shí)，由于管子截面不是絕對(duì)正圓，導(dǎo)致鋼絲的線速度因?yàn)榛剞D(zhuǎn)半徑的變化而變化，這種隨機(jī)的加減速就導(dǎo)致了受力鋼絲上應(yīng)力產(chǎn)生波動(dòng)。那么這兩種穩(wěn)定應(yīng)力波動(dòng)的手段，哪種降幅會(huì)比較大？　

　　　在我理解，液壓伺服系統(tǒng)是有給定目標(biāo)值作為調(diào)整方向的，其振動(dòng)幅度應(yīng)該是逐步收斂的；而機(jī)械彈性儲(chǔ)能的方式是儲(chǔ)能，控制了高峰，但是會(huì)釋放這部分高峰期的能量，釋放能量的過(guò)程會(huì)不會(huì)對(duì)鋼絲產(chǎn)生二次振動(dòng)？最后的結(jié)果是否會(huì)越來(lái)越壞？因?yàn)檫@兩種方法涉及到不同的單位，同時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力波動(dòng)的因素比較多，從現(xiàn)實(shí)中目前還沒(méi)有收集到兩種方式的明顯差別。
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% ^& y" B( S6 \) R! l希望有這方面經(jīng)驗(yàn)的大能們能指點(diǎn)，特別是998大俠，這些天對(duì)我提出的有關(guān)問(wèn)題都作了指點(diǎn)，無(wú)奈限于我個(gè)人水平不夠，還是無(wú)法根本性解決問(wèn)題，不過(guò)加深了認(rèn)識(shí)，非常感謝998大俠和其他關(guān)注幫助過(guò)我的大俠們！謝謝鷹叔幾次高亮我的主題！
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frazil

你可以用小剛度的彈性體（彈簧），和阻尼器并聯(lián)，安裝時(shí)先把彈簧壓縮到一定的量，這樣即使有一定的長(zhǎng)度變化，力是基本不變的，同時(shí)，阻尼器又可以消耗儲(chǔ)能。利用有阻尼的振動(dòng)方程，自己計(jì)算幫你配比一下阻尼和剛度，應(yīng)該可以達(dá)到你的要求。

沈石頭

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frazil 發(fā)表于 2012-11-8 14:02
你可以用小剛度的彈性體（彈簧），和阻尼器并聯(lián)，安裝時(shí)先把彈簧壓縮到一定的量，這樣即使有一定的長(zhǎng)度變化 ...

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您的這個(gè)辦法和可變彈簧支吊架的作用類似，目前是想比較這兩種控制方式的差別。另外這里的阻尼器耗能的想法倒是可以采用，具體是通過(guò)摩擦熱消耗么？

frazil

沈石頭 發(fā)表于 2012-11-8 14:09
, I3 I) h' _; s* Y; `$ T2 A4 m* j您的這個(gè)辦法和可變彈簧支吊架的作用類似，目前是想比較這兩種控制方式的差別。另外這里的阻尼器耗能的 ...

阻尼器是需要轉(zhuǎn)化為熱的，可以通過(guò)液體，當(dāng)然，也可以選用滯后性比較大的彈性體，我不知道這種材料實(shí)際做到什么水平。你還要注意造成彈簧應(yīng)力變動(dòng)的原因，應(yīng)力、位移還是連接重物加速度，這里的計(jì)算方法是不同的。其實(shí)就是激勵(lì)是不同的。

universal

其區(qū)別可以參考主動(dòng)減振和被動(dòng)減振的區(qū)別，本質(zhì)上都是吸收能量，一般來(lái)說(shuō)被動(dòng)成本低，主動(dòng)效果較好。

哥是個(gè)傳說(shuō)

這個(gè)是可以計(jì)算的，直接數(shù)量化就可以得出結(jié)果

universal

“成本對(duì)比是很明顯，效果差別還沒(méi)發(fā)現(xiàn)。”
我在上學(xué)的時(shí)候?qū)ｉT做主動(dòng)減振的調(diào)查，稍稍了解一些，當(dāng)時(shí)流行磁致伸縮電致動(dòng)等高響應(yīng)元件做減振器，算法也比較接近前沿，記得好象是瑞士有個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)，用了四根磁致伸縮的柱子，能抗重載汽車的擾動(dòng)。主動(dòng)減振的優(yōu)勢(shì)在于能借助外部能源吸收振動(dòng)能量，而且能一定程度是做出預(yù)測(cè)（視算法），但代價(jià)不光是硬件投入，能耗也是個(gè)無(wú)底洞，基本上可以說(shuō)非高精尖不用。被動(dòng)減振有各類彈簧的，液壓的，氣液的，膠泥的，橡膠的等等，多屬于放那不管，維護(hù)更換也簡(jiǎn)單的類型（也就氣液的麻煩，氣液和彈簧拆卸注意安全），應(yīng)用相當(dāng)?shù)钠毡椤５潜粍?dòng)減振有個(gè)致命缺點(diǎn)，各自有設(shè)計(jì)好的工作區(qū)間，有效范圍窄，對(duì)高頻振動(dòng)響應(yīng)不好，能量釋放不及時(shí)還會(huì)疊加。