【正文】 177。選擇油箱確定油箱的有效容積：V=aQv油箱的有效容積：V=aQv按式V=aQv 式中a=5，Qv—液壓泵每分鐘排出油的容積已知取65L/min v=5= 有效容積 v=5=取 v= 液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算 系統(tǒng)壓力損失的計(jì)算系統(tǒng)的壓力損失由三部分組成：管道行程的壓力損失ΔPλ、局部壓力損失ΔPΞ和閥類元件的局部損失ΔPv ΔP=ΔPλ+ΔPε+ΔPva、管道的沿程壓力損失d= , l= , Q=管子內(nèi)徑d= , l= , Q=工作介質(zhì)YBN32抗磨液壓油，粘度γ=106m2/s密度e=900kg/m3 管內(nèi)流速V V=4Qπd2=4=雷諾數(shù)：Re=Vdr=106=3658因300105則 λ== λ==沿程壓力損失：εΔPλ=λLdV22e=εΔPλ=λLdV22e= b、局部壓力損失 100L/min , ΔP=液控單向閥：額定流量為125L/min , ΔP=比例方向閥額定流量為100L/min , ΔP=系統(tǒng)的額定流量 65L/min則泵出口處液壓缸的局部壓力損失為εΔPσ=(65100)2+(65125)2=出口到液壓缸的總壓力損失 ΔP=ΔPλ+ΔPσ=第六章 機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)晶器振動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下所示: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,作用在桿上的力 FA=FB+FE 1100FB=1320FEFB=60000 (1)由式(1)得 FA=110000FB=60000 FE=50000 軸Ⅰ的校核A點(diǎn)由兩個(gè)軸承支撐著軸Ⅰ,該軸材料選用20CrMnTi,軸Ⅰ的結(jié)構(gòu)如下圖軸承支反力 F1+F2=110000F1=F2 (2)由式(2)得 F1=55000F2=55000載荷F3=11000N彎矩計(jì)算如下:截面1處的彎矩:M1=F160103=3300Nm截面2處的彎矩:M2=F1205103=11275Nm中間截面的彎矩:M=F134210312F3103=截面3處的彎矩:M3=F1205103=11275Nm截面4處的彎矩:M4=F160103=3300Nm彎矩圖如下:按疲勞強(qiáng)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(xiǎn)截面,需要校核?？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。 軸Ⅱ的校核軸承支反力 F1+F2=60000F1=F2 (2)由式(2)得 F1=30000F2=30000載荷FE=60000NB點(diǎn)由兩個(gè)軸承支撐著軸Ⅱ,該軸材料選用20CrMnTi,軸Ⅱ的結(jié)構(gòu)如下圖軸Ⅱ彎矩計(jì)算如下:截面1處的彎矩:M1=F143103=1290Nm截面2處的彎矩:M2=F1120103=3600Nm中間截面的彎矩:M=F128210312FE81103=6030Nm截面3處的彎矩:M3=F1205103=3600Nm截面4處的彎矩:M4=F160103=1290Nm彎矩圖如下: 按疲勞強(qiáng)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(xiǎn)截面,需要校核?？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。 軸承校核 軸Ⅰ軸承校核 因桿EAB慢速擺動(dòng)，所以兩軸承應(yīng)按靜負(fù)荷校核。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。當(dāng)量靜負(fù)荷P0P0=Fr=55000 N則C0≥255000=110000 N3560雙列向心球面滾子軸承C0=201000 N故能夠使用。同理可得軸Ⅱ所用軸承能夠使用。 運(yùn)動(dòng)分析使用ADAMS軟件做結(jié)晶器運(yùn)動(dòng)分析，分析結(jié)果如下：液壓缸的運(yùn)動(dòng)函數(shù)為y=()，，因此符合要求。結(jié)晶器的振動(dòng)波形為正弦曲線。分析結(jié)果符合設(shè)計(jì)要求。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。根據(jù)鋼種、斷面、拉速的不同，結(jié)晶器振動(dòng)的頻率和振幅也有變化。液壓振動(dòng)的動(dòng)力裝置為液壓動(dòng)力站。它作為動(dòng)力源向振動(dòng)液壓缸提供穩(wěn)定壓力和流量的油液。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。液壓振動(dòng)的核心控制裝置為電液伺服閥。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。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，保證整個(gè)系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定。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。 正弦曲線振動(dòng)靠伺服閥控制，而振動(dòng)伺服閥的控制信號(hào)來自曲線生成器，主控室的計(jì)算機(jī)通過PLC控制曲線生成器設(shè)定振動(dòng)曲線(同時(shí)也設(shè)定振幅和頻率)。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。經(jīng)過修正的振動(dòng)曲線信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)來控制伺服閥。只要改變曲線生成器即可改變振動(dòng)波形、振幅和頻率。曲線生成器輸入信號(hào)的波形、振幅和頻率可在線任意設(shè)定，設(shè)定好的振動(dòng)曲線信號(hào)傳給伺服閥，伺服閥即可控制振動(dòng)液壓缸按給定參數(shù)振動(dòng)。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。其振動(dòng)控制原理如下圖所示。 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。三個(gè)月來，老師不僅以其淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、敏銳的學(xué)術(shù)洞察力使我在學(xué)習(xí)上受益匪淺，而且言傳身教，以其高尚的品格教導(dǎo)學(xué)生做人的道理。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。經(jīng)過了三個(gè)月的磨練，這一次大型的畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近結(jié)束?；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)。這其中的一點(diǎn)一滴，無不讓我們體會(huì)到本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的勞動(dòng)成果所帶來的喜悅。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)。在此次設(shè)計(jì)過程中我們不僅學(xué)會(huì)了如何去查找和利用各種資料，更是給我們提供了理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)。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。通過這次設(shè)計(jì)，使我對(duì)液壓系統(tǒng)和機(jī)電控制的設(shè)計(jì)有了深層的了解，并且鍛煉我的獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。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)。參考文獻(xiàn)[1] 駱涵秀, 李世倫, 朱捷等. 機(jī)電控制[M] . 杭州:浙江大學(xué)出版社, 1994.[2] 曹玉平，液壓傳動(dòng)與控制，天津大學(xué)出版社，2003[3] 李憲奎, 喬長(zhǎng)鎖, 許學(xué)山, 等. 連鑄結(jié)晶器正弦振動(dòng)參數(shù)的研究. 鋼鐵,1992 [4] 李運(yùn)華, 王占林, 陳棟梁, 等. 連鑄機(jī)結(jié)晶器電液伺服振動(dòng)波形系統(tǒng)的開發(fā)研制. 機(jī)床與液壓,1998 [5] 李憲奎, 張德明, 曾憲武. 結(jié)晶器非正弦振動(dòng)的研就鐵,1998 ,33(11) :26～29[6] 方一鳴, 王洪瑞, 趙現(xiàn)朝, 等. STD 工控機(jī)在可逆冷軋機(jī)厚控系統(tǒng)中的應(yīng)用. 冶金自動(dòng)化,1998 ,22(4) :16～18[7] 田乃媛 薄板坯連鑄連軋[M]1 北京:冶金工業(yè)出版社,1998[8]楊拉道，[[M].[9]李憲奎，[M].[10]時(shí)彥林，[[J].[11]李憲奎，[[J]機(jī)械工業(yè)學(xué)報(bào).(1)[12][D].燕山大學(xué)碩士論文.[13]洪秋華，[[J].[14]李永堂，雷步芳，[M]，[15]曹玉平，天津大學(xué)出版社，2003[16][M].[17]].，〔M].[18] (澳大利亞).液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)分析[M].科學(xué)出版 [19]劉明延、[M].[20]谷振云， 析與計(jì)算[[J].重型機(jī)械.[21][[J].[22][M]，[23]劉豹主編，現(xiàn)代控制理論(第二版).[24]謝緒愷，.[25]緒方勝?gòu)┲?，盧伯英等