【正文】 并行分析算法 .................................................................. 錯誤 !未定義書簽。通過改進，滿足連鑄工藝的要求。結(jié)晶器振動的目的是防止拉坯坯殼與結(jié)晶器粘結(jié)，同時獲得良好的鑄坯表面，因而結(jié)晶器向上運動時，減少新生的坯殼與銅壁產(chǎn)生粘結(jié)，以防止坯殼受到較大的應力，使鑄坯表面出現(xiàn)裂紋；而 當結(jié)晶器向下運動時，借助摩擦，在坯殼上施加一定的壓力，愈合結(jié)晶器上升時拉出的裂紋，這就要求向下的運動速度大于拉坯速度，形成負滑脫。帶有數(shù)字波形發(fā)生器的結(jié)晶器電液伺服振動控制裝置和傳統(tǒng)的結(jié)晶器 振動裝置相比，可以方便的實現(xiàn)多種波形振動、實現(xiàn)連鑄過程監(jiān)督和實時顯示振動波形，并能在線修改非振動方式及振動頻率和幅值等參數(shù)，實現(xiàn)控制過程的平穩(wěn)過度。液壓動力站的信號有主站室內(nèi)的計算機通過 PLC 系統(tǒng)來控制，液壓振動的核心控制裝置為 振動伺服閥。曲線生成器通過液壓缸傳來的壓力信號和位置反饋信號來修正振幅和頻率。在軟件編程中，同時還設置多種報警和保護措施以避免重大事故的發(fā)生。連鑄在采用固定結(jié)晶器澆注時，鑄坯直接從結(jié)晶器向下拉出，由于缺乏潤滑，易與結(jié)晶器發(fā)生粘結(jié)，從而導致出現(xiàn)拉不動或者拉漏事故，很 難進行澆注。 結(jié)晶器振動技術(shù) 結(jié)晶器振動技術(shù) 早期只應用于有色金屬的澆注，由于沒有弄清與結(jié)晶器潤滑的關(guān)系，結(jié)晶器震動的概念也經(jīng)歷了各種變化。當然，現(xiàn)在所采用的非正弦振動與早期的非正弦振動雖然振動波形同為非正弦，但其目的和實現(xiàn)方式上二者有本質(zhì)的區(qū)別。 正弦振動 正弦振動就是結(jié)晶器的運動速度和時間成正弦曲線關(guān)系，如圖 （ f）中曲線 2 所示。同時，在運動中仍有一段負滑脫階段，具有脫模作用。實踐表明，高頻振動內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 10 和高速鑄造均會造成結(jié)晶器保護渣消耗量的下降，使坯殼與結(jié)晶器壁間的潤滑性能變壞，摩擦力增加，容易發(fā)生粘結(jié)漏鋼。其特點是結(jié)晶器的上升時間長且速度平穩(wěn)，可顯著的減小對坯殼的拉伸應力：下降時間短且保持了較大的負滑動量，可對坯殼施加較大的壓縮應力。此外，據(jù)稱非正弦振動方式對于鑄坯皮下的純凈度、結(jié)晶器的傳熱以及初生鉤形凝固殼的形成都有積極影響。早期的研究曾提出一個負滑脫時間保護渣流入量的模型，但是隨后的試驗結(jié)果表明，保護渣消耗量是正滑脫時間的增函數(shù)，圖 示出了保護渣消耗量與正滑脫 時間的關(guān)系。結(jié)晶器周期性振動的結(jié)果，導致液渣在彎月面處的流動、聚集以及向結(jié)晶器和坯殼間填充的重復進行，從而改善了結(jié)晶器的潤滑狀況。 結(jié)晶器振動技術(shù)是連鑄的一個基本特征 ,基于不同的理論 ,結(jié)晶器振動技術(shù)也經(jīng)歷了復雜的過程 ,早期主要由凸輪實現(xiàn)的 非正弦振動 ,由于波形單一 ,在線不能調(diào)節(jié) ,未能實現(xiàn)振動波形的優(yōu)化 。這些特點就能夠充分滿足整個連鑄工藝對包括鋼坯振痕在內(nèi)的表面質(zhì)量及部分內(nèi)部質(zhì)量的要求。同時在液壓缸兩側(cè)還裝有壓力傳感器，主要用于測算結(jié)晶器與鑄坯之間的摩擦力?？刂破鞯妮敵鐾瑯訛槟M信號，控制液壓執(zhí)行器（伺服比 例閥）。同時，因為采用這種獨 立的控制器，使我們整個系統(tǒng)的啟動時間更短，維護更容易。每路伺服放大器控制 1 臺伺服缸 ,它將指令電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號經(jīng)輸出端驅(qū)動電液伺服閥來使液壓缸移動 ,裝在活塞桿上的位移傳感器的反饋信號在反饋端輸入后與指令信號進行比較 ,形成位置系統(tǒng)的閉環(huán)控制。 為提高系統(tǒng)的動態(tài)特性 ,閥臺上設置穩(wěn)壓蓄能裝置。在上述系統(tǒng)中 , 以高速開關(guān)閥作為先導控制閥 ,壓力傳感器 4采樣得到的壓力信號通過數(shù)據(jù)采集卡傳輸給計算機 , 計算機 單片機 經(jīng)過比較計算產(chǎn)生的 PWM矩形調(diào)制波控制高速開關(guān)閥 , 高速開關(guān)閥的產(chǎn)生的先導壓力信號又直接作用于恒壓變量泵的調(diào)壓變量機構(gòu) , 因此 , 可根據(jù)其輸出先導壓力的不同來達到調(diào)節(jié) 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 19 圖 泵的電液控制系統(tǒng)原理圖 恒壓變量泵的輸出壓力的目的。 第四章 、結(jié)晶器正弦振動液壓伺服系統(tǒng)的設計 液壓伺服系統(tǒng)是由液壓控制元件和液壓執(zhí)行元件組成的動力裝置及控制系統(tǒng) .該系統(tǒng)具有體積小、重量輕、響應速度快、控制精度高、調(diào)速范圍寬、可實現(xiàn)任意軌跡的運動特點 .因此 ,結(jié)晶器正弦振動采用液壓伺服控制系統(tǒng)是可行的 . 、結(jié)晶器振動參數(shù)計算 、負滑脫量計算 在結(jié)晶器下振速度大于拉坯速度時，稱為“負滑脫”。正玄振動的 ? 選 30%～40%時效果較好。求解頻率的公式為： max2vf ?? ? 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 21 式 中 f 結(jié)晶器振動頻率 ?振幅， 3mm maxv 結(jié)晶器振動的最大速度， 故 / m in2 3 10mf m? ?? ??= 次 /min= 次 /s 周期 T= 1f= 1= 圓頻率 22 T??? ? ? 結(jié)晶器的運動速度和加速度： 結(jié)晶器振動裝置的速度的大小方向是隨時間的變化而變化的，由于結(jié)晶器是按正弦曲線規(guī)律振動的，若結(jié)晶器運動時間為 t(s)，則振動結(jié)晶器任一瞬間的運動速度 mv 可由下式求出： max sinmv v wt? 可知，結(jié)晶器的運動速度是按正弦規(guī)律變化 的 當 wt =0， t=0 時， mv =0； wt =4? ， t= 8T = 時， mv =? sin4? =，方 向向下； wt =2? , t= 時， mv =,振動速度達到最大值； wt =34? , t= 時， mv =。 wt =? , t= 時， a =； wt =54? ， t= 時， a =– ,； wt =32? ， t= 時 ， a =0m/s； wt =74? ， t= 時， a = m/s； wt =2? ， t= 時， a =。 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：結(jié)晶器向上加速到最大值 ，鑄流速度 =拉速 =4m/min，二者相對速度最大。液壓動力機構(gòu)的輸出力和速度應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。 各元件主要功用： 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 27 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。 二位二通閥：調(diào)壓、泄荷。 蓄能器：短時間供應大量油液，減小液壓沖擊和壓力脈動。 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《機械設計手冊》第四卷中選取二位四通閥，其型號為：4WE6D50B/AG24。 根據(jù)《機械設計手冊》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。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。 c、濾油器的選擇： 規(guī)格為： YPH110E7 流量： 110L/min 壓力： 、液壓管的選擇： a、管材的選擇： 由于壓油管需承受高達 的壓力故應用鋼管 b、管內(nèi)徑的選擇： q— 通過油管的流量 V— 油管中的允許流量 根據(jù)資料取壓油管的流速 :V=5m/s 吸油管 為 回油管流速 V=?壓油管 : 取 =20mm 吸油管 : 取 =32mm 回油管 : 取 =25mm 油管的壁厚 S 按以下公式計算 : [G]— 油管材料的許用應力為 60 ?壓油管 ? 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 32 壓油管的公稱通徑為 ，外徑 吸油管： 吸油管的公稱通徑為 外徑 回油管： 回油管的公稱通徑為 ，外徑 、選擇油箱確定油箱的有效容積： 油箱的有效容積： 按式 式中 a=5， — 液壓泵每分鐘排出油的容積 已知： 95L/min 取 95L/min ?有效容積 取 、液壓系統(tǒng)的驗算： 、系統(tǒng)壓力損失的計算 系統(tǒng)的壓力損失由三部分組成：管道行程的壓力損失 、 局部壓力損失 和閥類元件的局部損失 a、管道的沿程壓力損失 管子內(nèi)徑 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 33 工作介質(zhì) YBN32 抗磨液壓油，粘度 密度 管內(nèi)流速 V 雷諾數(shù)： 因 300Rc 則 沿程壓力損失： b、局部壓力損失 100L/min , 液控單向閥 ：額定流量為 100L/min , 比例方向閥額定流量為 95L/min , 系統(tǒng)的額定流量 則泵出口處液壓缸的局部壓力損失為 ?出口到液壓缸的總壓力損失 第 五 章 、機械設計 、受力分析 結(jié)晶器振動機構(gòu)簡圖如下所示 : 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 34 受力分析 :桿 EAB 承受結(jié)晶器的重量 ,構(gòu)件能否承受結(jié)晶器的重量是關(guān)鍵 ,因此 ,需要驗算 .桿 EAB 的受力簡圖如下 作用在桿上的力 (1) 由式 (1)得 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 35 強度校核 軸 Ⅰ 的校核 A 點由兩個軸承支撐著軸 Ⅰ ,軸 Ⅰ 的結(jié)構(gòu)如下圖 軸承支反力 (2) 由式 (2)得 載荷 彎矩計算如下 : 截面 1 處的彎矩 : 截面 2 處的彎矩 : 中間截面的彎矩 : 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 36 截面 3 處的彎矩 : 截面 4 處的彎矩 : 彎矩圖如下 : 按疲勞強度校核安全系數(shù) 由彎矩圖可知中間截面處彎矩最 大 ,截面 1 和截面 4 直徑突然變化 ,故是危險截面 ,需要校核。 內(nèi)蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 42