保持鋼絲上的應力穩定液壓伺服系統與純機械彈性吸收哪個好？

沈石頭

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　　如題，前兩天看到軋鋼機械中有跳動輥可以改變帶鋼上的張力值，使張力波動不大于1～2％。我現在有個工況是需要保持受力鋼絲上的應力穩定，波動值越小越好。
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現有的做法中有用帶鋼精整跳動輥的做法，用液壓伺服系統控制油缸調節輥子張緊放松來穩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械彈性儲能元件來吸能減震，降低鋼絲上的應力波動。鋼絲的應力波動有很多原因，屬于外部激勵的結果，而且是無規律的，比如受力鋼絲往圓柱形管子上纏繞時，由于管子截面不是絕對正圓，導致鋼絲的線速度因為回轉半徑的變化而變化，這種隨機的加減速就導致了受力鋼絲上應力產生波動。那么這兩種穩定應力波動的手段，哪種降幅會比較大？　

　　　在我理解，液壓伺服系統是有給定目標值作為調整方向的，其振動幅度應該是逐步收斂的；而機械彈性儲能的方式是儲能，控制了高峰，但是會釋放這部分高峰期的能量，釋放能量的過程會不會對鋼絲產生二次振動？最后的結果是否會越來越壞？因為這兩種方法涉及到不同的單位，同時產生應力波動的因素比較多，從現實中目前還沒有收集到兩種方式的明顯差別。
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希望有這方面經驗的大能們能指點，特別是998大俠，這些天對我提出的有關問題都作了指點，無奈限于我個人水平不夠，還是無法根本性解決問題，不過加深了認識，非常感謝998大俠和其他關注幫助過我的大俠們！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，安裝時先把彈簧壓縮到一定的量，這樣即使有一定的長度變化，力是基本不變的，同時，阻尼器又可以消耗儲能。利用有阻尼的振動方程，自己計算幫你配比一下阻尼和剛度，應該可以達到你的要求。

沈石頭

frazil 發表于 2012-11-8 14:02
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您的這個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，具體是通過摩擦熱消耗么？

frazil

沈石頭 發表于 2012-11-8 14:09
8 \5 h5 q, r; I2 ~9 K' e您的這個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 ...

阻尼器是需要轉化為熱的，可以通過液體，當然，也可以選用滯后性比較大的彈性體，我不知道這種材料實際做到什么水平。你還要注意造成彈簧應力變動的原因，應力、位移還是連接重物加速度，這里的計算方法是不同的。其實就是激勵是不同的。

universal

其區別可以參考主動減振和被動減振的區別，本質上都是吸收能量，一般來說被動成本低，主動效果較好。

哥是個傳說

這個是可以計算的，直接數量化就可以得出結果

universal

“成本對比是很明顯，效果差別還沒發現。”
我在上學的時候專門做主動減振的調查，稍稍了解一些，當時流行磁致伸縮電致動等高響應元件做減振器，算法也比較接近前沿，記得好象是瑞士有個實驗臺，用了四根磁致伸縮的柱子，能抗重載汽車的擾動。主動減振的優勢在于能借助外部能源吸收振動能量，而且能一定程度是做出預測（視算法），但代價不光是硬件投入，能耗也是個無底洞，基本上可以說非高精尖不用。被動減振有各類彈簧的，液壓的，氣液的，膠泥的，橡膠的等等，多屬于放那不管，維護更換也簡單的類型（也就氣液的麻煩，氣液和彈簧拆卸注意安全），應用相當的普遍。但是被動減振有個致命缺點，各自有設計好的工作區間，有效范圍窄，對高頻振動響應不好，能量釋放不及時還會疊加。