【正文】 (2)（3）加速度a=Xpω2sinωt (3)（4）負(fù)載力F=ma=mXpω2sinωt (4)由(4)式得： F2=(mXpω2sinωt)2整理后得： (sinωt)2=(F)2(mXpω2)2 (5)由(2)式得： V2=(Xpωcosωt)2 整理后得：cosωt2=V2(Xpω)2 (6)由以上(5)式、(6)式兩式得到負(fù)載功率方程：F2(mω2Xp)2+V2(XPω)2=1 (7)設(shè)mω2Xp=A，XPω=B，則F2(A)2+V2(B)2=1,應(yīng)用數(shù)值解法得： (A)2?(B)2=(B)2F2+(A)2V2≥2ABFV (8)∵P=F?V∴2ABP≤AB當(dāng)AV=BF=，有Pmax=AB2既F=,V=, Pmax=mω3Xp22將 Xp=, ω=, m=12000kg帶入上式，得F=12000110010321320=V==Pmax=120001100106221320=最后求出最大功率點(diǎn)的F、v的值如下：F= V= 確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，壓力P，流量Q根據(jù)參考資料[1]中表2910冶金機(jī)械工作壓力為20~32MPa，初選壓力為P=20MPa。變量柱塞泵：能量轉(zhuǎn)換裝置，將電機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)的壓力能。單向筏：使液壓缸具有自鎖功能。選用力士樂公司雙伸桿伺服液壓缸產(chǎn)品型號(hào)：CG 280 E 160 100 500 T 1X /066 Z B A D L技術(shù)指標(biāo)如下：額定壓力：28Mpa油 溫：35~50℃ 供油壓力：20Mps粘 度：35~55/mm2?s1液壓泵的選擇pp≥pi+Δp?pp式中 pi—液壓缸的最大工作壓力 Δp—從液壓泵的出口到液壓缸入口之間的管內(nèi)損失，Δp的準(zhǔn)確計(jì)算，由手冊(cè)查得： Δp=（~ 取Δp= Δp≥24+25=25MPa: Qp≥K?Qmaxηmin=65=78L/min為使液壓泵有一定的壓力儲(chǔ)備所選的額定壓力一般要比工作壓力大25％~60％，P額≈201+20%=25Mpa根據(jù)計(jì)算的結(jié)果，查手冊(cè)得選用力士樂公司的A4VSG 125 HS1/22RPPB10H029U壓力補(bǔ)償變量型斜盤式軸向柱塞泵排量 86L/min 額定轉(zhuǎn)速 1500r/min額定壓力 35MPa 驅(qū)動(dòng)功率 109kw壓力補(bǔ)償變量泵的雙彈簧控制泵的流量和壓力特性兩者的變化按恒功率的關(guān)系變化。b、單向閥的選擇：在本系統(tǒng)中，單向閥起到保壓的作用，其在所設(shè)定的開啟壓力下使用，控制油流單向流動(dòng)，完全阻止反向流動(dòng)。從《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷中選取二位四通閥，其型號(hào)為：4WE6D50B/AG24。在液壓系統(tǒng)的回油路上安裝精過濾器，濾出更細(xì)微的顆粒雜質(zhì)。b、冷卻器的選擇：在液壓系統(tǒng)中，因液壓泵、馬達(dá)、液壓缸的容積損失和機(jī)械損失，或控制元件及管道的壓力損失和液體摩擦損失等消耗能量，幾乎全轉(zhuǎn)化成熱量。本系統(tǒng)的發(fā)熱較大，故設(shè)計(jì)了一個(gè)冷卻回路以使油箱中的油冷卻，從《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第4卷選取冷卻器的型號(hào)為2LQGW。177?？箯澖孛嫦禂?shù) W=d3=3423=4000169mm3抗扭截面系數(shù)WT==3423=8000338mm3彎曲應(yīng)力幅σα=MW=150425004000169=受彎矩作用時(shí)的安全系數(shù)Sσ=σ1Kσσαβεσ+ψσσm式中 S[σ]－受彎矩作用時(shí)的安全系數(shù) σ1－彎曲疲勞極限,取σ1=480Mpa Kσ－彎曲時(shí)圓角處有效應(yīng)力集中系數(shù),取Kσ= σα－彎曲應(yīng)力幅 β－表面質(zhì)量系數(shù) εσ－絕對(duì)尺寸系數(shù) ψσ－彎曲等效系數(shù) σm－彎曲平均應(yīng)力Sσ=σ1Kσσαβεσ+ψσσm=+0=s=故安全抗彎截面系數(shù) W=d3=3003=2700000mm3抗扭截面系數(shù)WT==3003=5400000mm3彎曲應(yīng)力幅σα=M1W=33000002700000=受彎矩作用時(shí)的安全系數(shù)Sσ=σ1Kσσαβεσ+ψσσm式中 S[σ]－受彎矩作用時(shí)的安全系數(shù) σ1－彎曲疲勞極限,取σ1=480Mpa Kσ－彎曲時(shí)圓角處有效應(yīng)力集中系數(shù),取Kσ= σα－彎曲應(yīng)力幅 β－表面質(zhì)量系數(shù) εσ－絕對(duì)尺寸系數(shù) ψσ－彎曲等效系數(shù) σm－彎曲平均應(yīng)力Sσ=σ1Kσσαβεσ+ψσσm=+0=124s=故安全同理可得,截面4處也安全。計(jì)算公式如下：C0≥n0P0 N式中 C0－額定靜負(fù)荷，N； p0－當(dāng)量靜負(fù)荷，N； n0－安全系數(shù)，查手冊(cè)得2。結(jié)晶器的振動(dòng)波形為正弦曲線。液壓振動(dòng)的動(dòng)力裝置為液壓動(dòng)力站。電液伺服閥靈敏度高，液壓動(dòng)力站提供的動(dòng)力如有波動(dòng)，伺服閥的動(dòng)作就會(huì)失真，造成振動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)和振動(dòng)波形失真。曲線生成器通過液壓缸傳來的壓力信號(hào)和位置反饋信號(hào)來修正振幅和頻率。在軟件編制過程中，同時(shí)還設(shè)置多種報(bào)警和保護(hù)措施以避免重大事故的發(fā)生。在此，僅向老師辛勤培養(yǎng)和無微不至的關(guān)懷表示衷心的感謝。畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)我們?cè)诖髮W(xué)里的最后的考驗(yàn)。同時(shí)，通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)更使我從攻破難點(diǎn)的過程中學(xué)會(huì)了面對(duì)挑戰(zhàn)及堅(jiān)持不懈的精神，為即將步入社會(huì)的我們?cè)谝院蟮陌l(fā)展中奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。使我們把這四年在學(xué)校里所學(xué)到的各門知識(shí)（包括理論和專業(yè)知識(shí)）進(jìn)行了基本的融合?；厥自谶@三個(gè)月中，在指導(dǎo)老任老師的積極督促和細(xì)心指導(dǎo)下，我從開始的畢業(yè)實(shí)習(xí)的實(shí)地考察學(xué)習(xí)，到之后的大量收集查閱有用的資料，在到一個(gè)個(gè)參數(shù)的查證和一步步的反復(fù)。 圖71 液壓振動(dòng)裝置組成及控制原理致謝本論文的研究和撰寫，是在老師任教授的悉心指導(dǎo)和熱心幫助下完成的。只要改變曲線生成器即可改變振動(dòng)波形、振幅和頻率。二級(jí)機(jī)模型根據(jù)鋼種、斷面等澆鑄參數(shù)將相應(yīng)的振動(dòng)頻率和振幅的表號(hào)傳送給結(jié)晶器振動(dòng)PLC，然后結(jié)晶器振動(dòng)PLC根據(jù)二級(jí)機(jī)給出的表號(hào)確定不同拉速時(shí)的振動(dòng)頻率、振幅和非正弦系數(shù)給定值，形成振動(dòng)曲線。液壓動(dòng)力站的信號(hào)由主站室內(nèi)的計(jì)算機(jī)通過PLC系統(tǒng)來控制。第七章 控制系統(tǒng)本設(shè)計(jì)中的結(jié)晶器采用液壓振動(dòng)，結(jié)晶器振動(dòng)裝置由二個(gè)缸驅(qū)動(dòng)結(jié)晶器做上下運(yùn)動(dòng)以防止在澆鋼過程中鋼水與結(jié)晶器銅板發(fā)生粘連。同理可得軸Ⅱ所用軸承能夠使用?？箯澖孛嫦禂?shù) W=d3=3423=4000169mm3抗扭截面系數(shù)WT==3423=8000338mm3彎曲應(yīng)力幅σα=MW=60300004000169=受彎矩作用時(shí)的安全系數(shù)Sσ=σ1Kσσαβεσ+ψσσm式中 S[σ]－受彎矩作用時(shí)的安全系數(shù) σ1－彎曲疲勞極限,取σ1=480Mpa Kσ－彎曲時(shí)圓角處有效應(yīng)力集中系數(shù),取Kσ= σα－彎曲應(yīng)力幅 β－表面質(zhì)量系數(shù) εσ－絕對(duì)尺寸系數(shù) ψσ－彎曲等效系數(shù) σm－彎曲平均應(yīng)力Sσ=σ1Kσσαβεσ+ψσσm=+0=100s=故安全 截面1校核抗彎截面系數(shù) W=d3=3003=2700000mm3抗扭截面系數(shù)WT==3003=5400000mm3彎曲應(yīng)力幅σα=M1W=12900002700000=受彎矩作用時(shí)的安全系數(shù)Sσ=σ1Kσσαβεσ+ψσσm式中 S[σ]－受彎矩作用時(shí)的安全系數(shù) σ1－彎曲疲勞極限,取σ1=480Mpa Kσ－彎曲時(shí)圓角處有效應(yīng)力集中系數(shù),取Kσ= σα－彎曲應(yīng)力幅 β－表面質(zhì)量系數(shù) εσ－絕對(duì)尺寸系數(shù) ψσ－彎曲等效系數(shù) σm－彎曲平均應(yīng)力Sσ=σ1Kσσαβεσ+ψσσm=+0=299s=故安全同理可得,截面4處也安全。外徑28177。外徑28177。如果油液溫度過高，將嚴(yán)重影響液壓系統(tǒng)的正常工作一般規(guī)定液壓油的正常使用范圍為15~65℃。在冷卻清洗回路上，選用精過濾器，濾出更細(xì)微的顆粒雜質(zhì)，保護(hù)液壓系統(tǒng)中的液壓元件不受細(xì)微顆粒雜質(zhì)的損傷和卡死。E、電磁換向閥的選擇: 在本系統(tǒng)中起到調(diào)速、換向的作用查手冊(cè)選取電磁換向閥的型號(hào)為：4WSE3EE161X/100B8E21019EV,最大工作流量86L/min。c、二位二通閥的選擇：在本系統(tǒng)中，二位二通閥控制溢流閥的控制口，使泵卸荷。蓄能器的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)的要求蓄能器的主要作用是減小液壓沖擊和壓力脈動(dòng)，所以選取囊式蓄能器：NXQ40公稱容積40L。蓄能器：短時(shí)間供應(yīng)大量油液，減小液壓沖擊和壓力脈動(dòng)。二位二通閥：調(diào)壓、泄荷。各元件主要功用：過濾器：過濾混在液壓油中的雜質(zhì)，降低污染，保證系統(tǒng)正常工作。液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)的輸出力和速度應(yīng)滿足負(fù)載力和負(fù)載速度的需要，這是動(dòng)力機(jī)構(gòu)能夠完成工作的起碼條件。位置5：結(jié)晶器速度=0，鑄流速度=拉坯速度=4m/min，結(jié)晶器處于最低位置；位置6：結(jié)晶器速度向上加速到4m/min，鑄流速度=拉坯速度=4m/min，二者等質(zhì)反向；位置7：，鑄流速度=拉速=4m/min，二者相對(duì)速度最大。=, t=，=；=，t=， =–,；=，t= ，=0m/s；=，t=， = m/s； =，t=， =。求解頻率的公式為：式中 結(jié)晶器振動(dòng)頻率 振幅，3mm 結(jié)晶器振動(dòng)的最大速度，故 =周期T===圓頻率 結(jié)晶器的運(yùn)動(dòng)速度和加速度 結(jié)晶器振動(dòng)裝置的速度的大小方向是隨時(shí)間的變化而變化的，由于結(jié)晶器是按正弦曲線規(guī)律振動(dòng)的，若結(jié)晶器運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 t(s)，則振動(dòng)結(jié)晶器任一瞬間的運(yùn)動(dòng)速度可由下式求出：可知，結(jié)晶器的運(yùn)動(dòng)速度是按正弦規(guī)律變化的當(dāng)=0，t=0時(shí)， =0；=，t==，==，方向向下；=, t=，=,振動(dòng)速度達(dá)到最大值；=, t=，=。正玄振動(dòng)的選30%～40%時(shí)效果較好。第四章 結(jié)晶器正弦振動(dòng)的參數(shù)分析 負(fù)滑脫量計(jì)算在結(jié)晶器下振速度大于拉坯速度時(shí)，稱為“負(fù)滑脫”。只要改變曲線生成器即可改變振動(dòng)波形、振幅和頻率。為此，要在系統(tǒng)中設(shè)置蓄能器以吸收各類波動(dòng)和沖擊，以保證整個(gè)系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。利用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生各種指令信號(hào)，通過選擇適當(dāng)?shù)目刂坡墒瓜到y(tǒng)輸出跟蹤指令信號(hào)從而獲得所要求的振動(dòng)規(guī)律。相應(yīng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)方塊圖如圖36示。和傳統(tǒng)的結(jié)晶器振動(dòng)裝置相比，電液伺服驅(qū)動(dòng)的連鑄機(jī)結(jié)晶器振動(dòng)裝置可以很方便地產(chǎn)生各種振動(dòng)規(guī)律、實(shí)現(xiàn)連鑄過程監(jiān)督、實(shí)時(shí)顯示振動(dòng)波形并可根據(jù)拉坯速度實(shí)時(shí)修改振動(dòng)參數(shù)、布置方便和可很方便地實(shí)現(xiàn)多連鑄機(jī)共用泵站節(jié)能及群控等優(yōu)點(diǎn)。由于采用偏心機(jī)構(gòu)使機(jī)械動(dòng)作更加簡(jiǎn)便，故結(jié)晶器正弦振動(dòng)得到了發(fā)展，并不斷地對(duì)其振動(dòng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)高頻振動(dòng)以改善鑄坯表面質(zhì)量。其工作原理如圖33圖中2為振動(dòng)臺(tái)架，7為結(jié)晶器，其中1為結(jié)晶器外弧中心點(diǎn)，3為偏心軸。因此，它被廣泛應(yīng)用于各種連鑄機(jī)。不論是裝在鑄機(jī)的內(nèi)弧側(cè)還是外弧側(cè)，四連桿機(jī)構(gòu)ABCD中的CD連桿在某一瞬間的運(yùn)動(dòng)是繞瞬心O的轉(zhuǎn)動(dòng)。圓弧半徑為R，框架1兩側(cè)齒條節(jié)線間距離為W，兩齒輪4的