【正文】 結(jié)晶器振動裝置的加速度可由下式計算 0086285cos 245cos m 由此可見結(jié)晶器振動的加速度是按余弦規(guī)律變化的 當(dāng) 0t 0 時 245ms 加速度具有最大值 t 00275s 時 173ms t 0055s 時 0 t 00825s 時 173ms t 011s 時 245ms t 01375s 時 – 173ms t 0165s 時 0ms t 01925s 時 173 ms t 022s 時 245ms 由此結(jié)晶器振動裝置完成了一個周期的振動振動裝置進入下一個周期的振動 44 負滑脫時間的確定 當(dāng)結(jié)晶器下振動的速度大于拉坯速度時就出現(xiàn)負滑脫在本設(shè)計中拉坯速度 4mmin 設(shè)開始出現(xiàn)負滑脫的時間則有 則 00307s 負滑脫總時間 00486s 結(jié)晶器的位置速度曲線和鑄流速度曲線從結(jié)晶器的最高位置開始如 下圖所示 圖中曲線 1表示結(jié)晶器位置曲線 2表示結(jié)晶器的速度曲線 3表示鑄流速度表示負滑脫時間由于結(jié)晶器為上下運動而鑄流為連續(xù)向下運動這樣在各個位置時的運動情況就有所不同現(xiàn)分析如下 位置 1 結(jié)晶器速度 0 鑄流速度 拉坯速度 4mmin 結(jié)晶器在最高位置點 位置 2結(jié)晶器速度加速到 4mmin鑄流速度 拉坯速度 4mmin二者等質(zhì)同向相對速度為 0 開始負滑脫 位置 3 結(jié)晶器向下加速到最大速度 52mmin 鑄流速度 拉坯速度 4mmin 結(jié)晶器速度超過拉坯速度并達到最大值 位置 4結(jié)晶器速度達到最大后減速到 4mmin鑄流速度 拉坯速度 4mmin結(jié)晶器速度減到等于位拉速負滑脫結(jié)束 位置 5 結(jié)晶器速度 0 鑄流速度 拉坯速度 4mmin 結(jié)晶器處于最低位置 位置 6結(jié)晶器速度向上加速到 4mmin鑄流速度 拉坯速度 4mmin二者等質(zhì)反向 位置 7 結(jié)晶器向上加速到最大值 52mmin 鑄流速度 拉速 4mmin 二者相對速度最大 位置 8 結(jié)晶器回到初始位置結(jié)束了一個周期的循環(huán)下一循環(huán)開始 從總的情況看正玄振動方式采用高頻率小振幅較大的負滑脫量的振動較為有利 第五章 液壓伺服系統(tǒng)的設(shè)計 51 液 壓伺服系統(tǒng)的靜態(tài)設(shè)計 靜態(tài)計算如下 根據(jù)負載軌跡確定 AQ 液壓動力機構(gòu)的輸出力和速度應(yīng)滿足負載力和負載速度的需要這是動力機構(gòu)能夠完成工作的起碼條件最大功率的 Fv 值可通過數(shù)值方法求出 確定最大功率 1 位移 1 2 速度 2 3 加速度 3 4 負載力 F ma m 4 由 4 式得 整理后得 5 由 2 式得 整理后得 6 由以上 5 式 6 式兩式得到負載功率方程 7 設(shè) 應(yīng)用數(shù)值解法得 8 2ABP 當(dāng) AV BF 0707AB 時有 既 將 366mm ω 285Hz m 12021kg 帶入上式得 最后求出最大功率點的 Fv 的值如下 52 確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)壓力 P 流量 Q 統(tǒng) 的壓力 根據(jù)參考資料 [1]中表 2910 冶金機械工作壓力為 2032MPa 初選壓力為 P 20MPa 計算液壓缸的主要參數(shù) 液壓動力機構(gòu)的最大功率點應(yīng)該與負載軌跡的最大功率點相重合并認為它們在該點相切則 A 和 Q 如下 A 選用雙桿伺服缸為保證活塞桿的穩(wěn)定性當(dāng)活塞桿受壓時一般取 dD 0507初選dD 06 d 活塞桿的直徑 D 活塞的直徑 由此可得 其中活塞的截面積 活塞與活塞桿的截面積的差值 則 此時直徑為 D 124mm 取標(biāo)準(zhǔn)直徑后 D 125mm 則 則 擬定液壓系統(tǒng)圖 本液壓系統(tǒng)要實現(xiàn)正弦振動形式并使其動作可調(diào)所以需要的基本回路有方向控制回路調(diào)速回路調(diào)壓回路卸荷回路 各元件主要功用 1 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 液壓系統(tǒng)原理圖 圖 51 系統(tǒng)原理簡圖 液壓系統(tǒng)如下圖所示 圖 52 結(jié)晶器振動系統(tǒng)液壓原理圖 1 單向閥 控制液流從一個方向流動 2 變量柱塞泵能量轉(zhuǎn)換裝置將電機產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)的壓力能 3 溢流閥起安全閥作用正常工作時不打開系統(tǒng)過載是打開 4 二位二通閥調(diào)壓泄荷 5 電磁方向閥 調(diào)速換向 6 單向筏使液壓缸具有自鎖功能 7 冷卻器冷卻油液 8 蓄能器短時間供應(yīng)大量油液減小液壓沖擊和壓力脈動 液壓元件的設(shè)計 1 伺服缸的選擇 在前面已經(jīng)對液壓缸進行了初步的估算根據(jù)手冊最終確定了液壓缸的實際尺寸所以這里不需要單獨設(shè)計 選用力士樂公司雙伸桿伺服液壓缸 產(chǎn)品型號 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 3550 供油壓力 20Mps 粘 度 3555 2 液壓泵的選擇 a 確定液壓泵的最大工作壓力 式中 液壓缸的最大工作壓力 從液壓泵的出口到液壓缸入口之間的管內(nèi)損失 的準(zhǔn)確計算由手冊查得 0205MPa 取 04MPa 240425 25MPa b 確定液壓泵的流量 c 選擇液壓泵的規(guī)格 為使液壓泵有一定的壓力儲備所選的額定壓力一般要比工作壓力大 25％ 60％ 根據(jù)計算的結(jié)果查手冊得 選用力士樂公司的 A4VSG 125 HS122RPPB10H029U 壓力補償變量型斜盤式軸向柱塞泵 排量 86Lmin 額定轉(zhuǎn)速 1500rmin 額定壓力 35MPa 驅(qū)動功率 109kw 壓力補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 根據(jù)液壓泵的驅(qū)動功率選擇相應(yīng)的電動機 Y315M14 額定功率 132kw 轉(zhuǎn)速 1490rmin 冷卻和清洗回路用液壓泵選用葉片式定量泵型號為 PVV21X1055RA15DMB 力士樂生產(chǎn)額定流量 285Lmin 3 蓄能器的選擇 根據(jù)設(shè)計的要求蓄能器的主要作用是減小液壓沖擊和壓力脈動所以選取囊式蓄能器 NXQ40 公稱容 積 40L 4 液壓閥的選擇 a 溢流閥的選擇 在本系統(tǒng)中溢流閥起到調(diào)壓卸荷的作用選擇先導(dǎo)式溢流閥其型號為SBG06HR 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完全阻止反向流動從《機械設(shè)計手冊》第四卷中選取單向閥的型號為CRG063550 其額定流量為 125Lmin 使用最高壓力 25MPa 開啟壓力 035MPa 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因為二位二通閥在實際中是不生產(chǎn)的在這里選擇二位四通閥把其 T口和 B口堵住即可實現(xiàn)二位二通閥的功能 從《機械設(shè)計手冊》第四卷中選取二位四通閥其型號為 4WE6D50BAG24 d 截止閥的選擇 在本系統(tǒng)中截止閥起到開關(guān)的作用從《機械設(shè)計手冊》第四卷中選取截止閥的型號為 YJGQJ10N 公稱壓力 35MPa 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選取電磁換向閥的型號為4WSE3EE161X100B8E21019EV 最高工作壓力 315Mpa 最大工作流量 86Lmin 5 其它液壓元件的選擇 a 濾油器的選擇 在液壓泵的回油路上安裝粗過濾器以消除較大的顆粒雜質(zhì)在液壓系統(tǒng)的回油路上安裝精過濾器濾出更細 微的顆粒雜質(zhì)根據(jù)《機械設(shè)計手冊》第 4 卷在回油路上選用高壓管式紙質(zhì)過濾器其型號為 ZU－ H63 20S 在冷卻清洗回路上選用精過濾器濾出更細微的顆粒雜質(zhì)保護液壓系統(tǒng)中的液壓元件不受細微顆粒雜質(zhì)的損傷和卡死根據(jù)《機械設(shè)計手冊》第 4 卷選取低壓管式紙質(zhì)過濾器其型號為 ZU－ A25 10S b 冷卻器的選擇 在液壓系統(tǒng)中因液壓泵馬達液壓缸的容積損失和機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)化成熱量這些熱量除了一部分散發(fā)到周圍空間大部分使油液及元件的溫度升高如果油液溫度過高將嚴重影響液壓系統(tǒng)的正常工 作一般規(guī)定液壓油的正常使用范圍為 1565 ℃通過冷卻器可以控制油液的溫度使之適合系統(tǒng)的工作要求本系統(tǒng)的發(fā)熱較大故設(shè)計了一個冷卻回路以使油箱中的油冷卻從《機械設(shè)計手冊》第 4 卷選取冷卻器的型號為 2LQGW c 壓力繼電器的選擇 型號 HED1KA20350ZL24H 額定工作壓力 35Mpa 切換頻率 300 次 min 6 液壓管的選擇 a 管材的選擇 由于壓油管需承受高達 325MPa 的壓力故應(yīng)用鋼管 b 管內(nèi)徑的選擇 q