【正文】 控制系統(tǒng)由上、下位機及數(shù)據(jù)輸入輸出系統(tǒng)構(gòu)成 1 上位機為工控工作站 , 下位機為 PLC1 下位機完成產(chǎn)生給定振動信號、控制算法、數(shù)據(jù)采集、中斷定時 。液壓振動控制器 PLC 為獨立式專用模塊式 PLC（如圖Simatic C7）。通過對生產(chǎn)、試驗數(shù)據(jù)的綜合評價，研究發(fā)現(xiàn)，保護渣消耗量與總的周期時間有很好的對應(yīng)關(guān)系（見圖 ），并得到如下的實驗公式： 式中： Q單位面積的保護渣消耗量， ； 拉坯速度， m/min； f振動頻率 Hz； η 保護渣的液渣粘度， . 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 14 圖 保護渣消耗量與正滑脫時間的對應(yīng)關(guān)系 很明顯，它是保護渣粘度和振動頻率的函數(shù)，給出了一個與時間有關(guān)的保護渣消耗機制，由于高頻振動以及高拉速減少了坯殼的“接觸時間”，保護渣消耗量降低。當(dāng)然，目前開發(fā)的各種波形不同的非正弦振動模式，均是通過液壓伺服系統(tǒng)控制的液壓振動裝置來實現(xiàn)非正弦振動的，除了可以改變振幅和頻率外，還可以根據(jù)工況的變化自由的調(diào)節(jié)波形偏斜率 ，改變振動波形。這一成果對于推動連鑄技術(shù)的發(fā)展，使其從實驗室走向工業(yè)化應(yīng)用做出了開拓性的發(fā)展，表 示出了連鑄結(jié)晶器振動技術(shù)的發(fā)展演變情況。為此，要在系統(tǒng)中設(shè)置蓄能器以吸收各類波動和沖擊，以保證整個系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。液壓振動技術(shù)是最近 10 來開發(fā)的新技術(shù)，它具有機械振動所 沒有的優(yōu)越性，目前已在歐美許多國家的大型板坯連鑄振動裝置上得到了普遍的采用，國內(nèi)也有關(guān)于研制鑄機電液伺服振動裝置方面的報道。 結(jié)構(gòu)歧義 .......................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 基于實例類比的分析策略 .............................................. 錯誤 !未定義書簽。 第 二 章 、連鑄機結(jié)晶器振動技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 連鑄機結(jié)晶器振動簡介 在連鑄技術(shù)的發(fā)展過程中，只有采用了結(jié)晶器震動裝置后，連鑄才能成功。曲線生 成器輸入信號的波形、振幅和頻率可在線任意設(shè)定好振動曲線信號傳給伺服閥，即可控制振動液壓缸按設(shè)定參數(shù)振動。近年來，非正弦波模式又被人們接受，并隨著先進的液壓振動裝置的出現(xiàn)，采用了各種各樣的振動曲線。工業(yè)實驗已經(jīng)證明，采用合適的非正弦振動波形，至少可使振痕深度減少 30％ ，坯殼與結(jié)晶器壁間的摩擦阻力減少 40％ 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 15 第三章、 液壓振動結(jié)晶器的工藝設(shè)備 結(jié)晶器液壓振動較以往的振動方式具有很先進的特點，包括：頻率可調(diào)、振幅可調(diào)整、振動曲線可調(diào)整及高振頻低振幅等特點。 伺服控制器內(nèi)有兩路獨立的伺服放大器和將這兩路獨立的伺服放大器關(guān)聯(lián)在一起的同步控制回路 (見圖 ) 。 負滑脫能幫助“脫模”，有利于拉裂坯殼的愈合。 、液壓伺服系統(tǒng)的靜態(tài)設(shè)計 靜態(tài)計算如下： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 24 根據(jù)負載軌跡確定 A、 Q。 根據(jù)液壓泵的驅(qū)動功率選擇相應(yīng)的電動機 Y28034： 額定功率 75kw 轉(zhuǎn)速 1480r/min 、蓄能器的選擇： 根據(jù)設(shè)計的要求蓄能器的主要作用是補充保壓是系統(tǒng)的泄漏，所以選取囊式蓄能器： 由手冊查得：允許的排油量 ，公稱容積 、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，其型號為內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 30 SBG— 06— H— R。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》內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 31 第 4 卷選取冷卻器的型號為 2LQGW。 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。 電磁方向閥：調(diào)速，換向。 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。由于高速開關(guān)閥壓力控制回路具有比例控制的功能 , 通過簡單的電液數(shù)字控制系統(tǒng)就能夠?qū)崿F(xiàn)對其壓力的比例控制 , 并且高速開關(guān)閥具有數(shù)模 D/A轉(zhuǎn)換的功能 , 因此 , 應(yīng)用它作為接口元件 , 計算機就可以直接控制恒壓變量泵的輸出壓力 , 實現(xiàn)恒壓變量泵輸出壓力的無級變化調(diào)節(jié)以滿足不同液壓控制系統(tǒng)的工作要求。每個液壓缸活塞桿兩側(cè)的壓力傳感器把實際測量的壓力轉(zhuǎn)換成電信號，傳給振動控制器，控制器計算每一側(cè)振動摩擦力，然后再將這個結(jié)果傳給計算機二級控制系統(tǒng)，計算機二級控制系統(tǒng)可以將此數(shù)據(jù)用作模型計算，從而有效地估計出保護渣的性能及粘結(jié)漏鋼等生產(chǎn)事故。當(dāng)液渣的填充成為限制性環(huán)節(jié)時，負滑脫時間反映振動參數(shù)對保護渣消耗的影響；當(dāng)液渣供應(yīng)成為限制性環(huán)節(jié)時，則正滑脫時間反映振動參數(shù)對保護渣消耗的影響。為了解決高速拉坯速度、高頻振動這一新情況下的漏鋼問題，將彎月面下初凝的薄弱坯殼順利拉出，人們一方面采用含有 的低粘度、低溶點、鋪展性好的保護渣，以改善鑄坯與結(jié)晶器間的潤滑條件，保持一個合適的保護渣消耗量；另一方面在結(jié)晶器的振動方式上采用這樣的振動波形：在正滑動區(qū)間 較小，以盡可能降低作用在坯殼上的拉伸應(yīng)力，而在負滑動區(qū)間 較大，以 對坯殼施加足夠大的壓縮力，并降低負滑動時間 NSR 或增大正滑脫時間 ，在正弦振動中， 、 互為增函數(shù)關(guān)系，不能同時滿足上述幾個方面的要求，因此，人們開發(fā)了結(jié)晶器上升時間比下降時間長的非正弦振動波形，引入了波形偏斜率 這一自由參數(shù)。直到 1949 年， 西第一次將其應(yīng)用于鋼的澆注，目前就是 為了有效的改善鑄坯和結(jié)晶器壁間的潤滑條件。振動伺服閥靈敏度高，液壓動力站提供動力如有波動，伺服閥的動作就會失真，造成振動時運動不平穩(wěn)和振動波形失真。 ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 說明書（畢業(yè) 論文 ） 5 第 一 章 、序 言 現(xiàn)代連鑄技術(shù)朝著快速澆鑄技術(shù)方向發(fā)展的趨勢，導(dǎo)致了對板坯連鑄過程中采用的結(jié)晶器振動方式的發(fā)展和變革。 研究背景 ..................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 論文結(jié)構(gòu) ..................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。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(yīng)力，使鑄坯表面出現(xiàn)裂紋；而 當(dāng)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。在軟件編程中，同時還設(shè)置多種報警和保護措施以避免重大事故的發(fā)生。 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。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。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。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。正玄振動的 ? 選 30%～40%時效果較好。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。 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。 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(yīng)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(yīng)力為 60 ?壓油管 ? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)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(xué)畢業(yè)設(shè)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(shè)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(xué)畢業(yè)設(shè)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