保持钢丝上的应力稳定液压伺服系统与纯机械弹性吸收哪个好？

沈石头

! p/ K* @0 y9 x- R2 Z+ `  K% {( f; G　　如题，前两天看到轧钢机械中有跳动辊可以改变带钢上的张力值，使张力波动不大于1～2％。我现在有个工况是需要保持受力钢丝上的应力稳定，波动值越小越好。

9 n% e- B: @; e" H' s/ y' [现有的做法中有用带钢精整跳动辊的做法，用液压伺服系统控制油缸调节辊子张紧放松来稳定钢丝上的张力值趋于给定值。也有用如可变弹簧支吊架等机械弹性储能元件来吸能减震，降低钢丝上的应力波动。钢丝的应力波动有很多原因，属于外部激励的结果，而且是无规律的，比如受力钢丝往圆柱形管子上缠绕时，由于管子截面不是绝对正圆，导致钢丝的线速度因为回转半径的变化而变化，这种随机的加减速就导致了受力钢丝上应力产生波动。那么这两种稳定应力波动的手段，哪种降幅会比较大？　
( t$ e( N! U' h3 B, V, k5 U7 f
# `( o9 L5 k' @9 z" m3 `5 U/ N　　　在我理解，液压伺服系统是有给定目标值作为调整方向的，其振动幅度应该是逐步收敛的；而机械弹性储能的方式是储能，控制了高峰，但是会释放这部分高峰期的能量，释放能量的过程会不会对钢丝产生二次振动？最后的结果是否会越来越坏？因为这两种方法涉及到不同的单位，同时产生应力波动的因素比较多，从现实中目前还没有收集到两种方式的明显差别。

希望有这方面经验的大能们能指点，特别是998大侠，这些天对我提出的有关问题都作了指点，无奈限于我个人水平不够，还是无法根本性解决问题，不过加深了认识，非常感谢998大侠和其他关注帮助过我的大侠们！谢谢鹰叔几次高亮我的主题！

frazil

你可以用小刚度的弹性体（弹簧），和阻尼器并联，安装时先把弹簧压缩到一定的量，这样即使有一定的长度变化，力是基本不变的，同时，阻尼器又可以消耗储能。利用有阻尼的振动方程，自己计算帮你配比一下阻尼和刚度，应该可以达到你的要求。

沈石头

frazil 发表于 2012-11-8 14:02
) G7 R/ j3 {6 V' |8 P0 V* Y你可以用小刚度的弹性体（弹簧），和阻尼器并联，安装时先把弹簧压缩到一定的量，这样即使有一定的长度变化 ...

5 s3 `! S) Z7 M' r& q
% o5 W+ _8 T( E7 _% u2 R6 k您的这个办法和可变弹簧支吊架的作用类似，目前是想比较这两种控制方式的差别。另外这里的阻尼器耗能的想法倒是可以采用，具体是通过摩擦热消耗么？

frazil

沈石头 发表于 2012-11-8 14:09
7 x  U5 Q, ?/ A9 P您的这个办法和可变弹簧支吊架的作用类似，目前是想比较这两种控制方式的差别。另外这里的阻尼器耗能的 ...

/ M* M4 k. y& I$ W阻尼器是需要转化为热的，可以通过液体，当然，也可以选用滞后性比较大的弹性体，我不知道这种材料实际做到什么水平。你还要注意造成弹簧应力变动的原因，应力、位移还是连接重物加速度，这里的计算方法是不同的。其实就是激励是不同的。

universal

其区别可以参考主动减振和被动减振的区别，本质上都是吸收能量，一般来说被动成本低，主动效果较好。

哥是个传说

这个是可以计算的，直接数量化就可以得出结果

universal

“成本对比是很明显，效果差别还没发现。”
我在上学的时候专门做主动减振的调查，稍稍了解一些，当时流行磁致伸缩电致动等高响应元件做减振器，算法也比较接近前沿，记得好象是瑞士有个实验台，用了四根磁致伸缩的柱子，能抗重载汽车的扰动。主动减振的优势在于能借助外部能源吸收振动能量，而且能一定程度是做出预测（视算法），但代价不光是硬件投入，能耗也是个无底洞，基本上可以说非高精尖不用。被动减振有各类弹簧的，液压的，气液的，胶泥的，橡胶的等等，多属于放那不管，维护更换也简单的类型（也就气液的麻烦，气液和弹簧拆卸注意安全），应用相当的普遍。但是被动减振有个致命缺点，各自有设计好的工作区间，有效范围窄，对高频振动响应不好，能量释放不及时还会叠加。