不同因素对结晶器偏正弦曲线形状的影响分析

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连铸是将液态的金属经过特殊的冷却装置连续不断浇注形成有固定尺寸铸坯的过程。连铸工艺完成主要靠连铸机周而复始的工作,连铸机中最主要的部件就是结晶器,结晶器高效稳定的工作才能保证铸坯的质量和生产率,然而在实际生产中结晶器能否按照理想的曲线进行振动以完成铸坯的脱模,会有许多影响因素,比如振动曲线的选定、振动机构中间隙的存在、拉坯速度的大小以及缓冲气囊的初始压力值等,这些因素如何影响着结晶器的振动曲线,以及影响的程度如何是理论和实际生产所关注的。本文针对某薄板厂连铸机的生产实际为基础,以工厂提供的大量信息为条件,采用三维建模软件SolidWorks和仿真软件ADAMS为工具,探究不同因素对结晶器的偏正弦振动曲线形状的影响以及影响程度的如何,开展如下研究:  1.依据工厂提供的图纸,对结晶器及振动机构在SolidWorks中进行实体建模导入ADAMS中进行相关参数的设置、约束及驱动的添加,仿真结晶器的振动,并测出几处运动副中碰撞力的大小,对运动副取间隙为0.5mm。在单间隙和多个运动副同时存在间隙的两种工况下,测量出结晶器的竖直方向和水平方向的位移变化,并对测量结果进行分析。  2.在单间隙和多个运动副同时存在间隙的两种工况下,设定缓冲气囊的初始压力值,仿真结晶器振动得出结晶器竖直和水平方向的位移变化,分析曲线得出结果。  3.在间隙存在的工况下,依据工厂给出的拉坯速度,计算出结晶器内壁和铸坯之间的摩擦阻力,由于摩擦阻力方向会随着结晶器的运动方向改变,在设置摩擦阻力时运用STEP函数进行设定,仿真结晶器振动得出结晶器竖直和水平方向的位移变化。  仿真结果表明:振动机构中只有一个运动副存在间隙时,摇杆与机架连接处位置存在间隙对偏振动曲线影响最大,多个运动副同时存在间隙时,由于多间隙的耦合结晶器水平方向的摆动幅值减小;间隙存在的工况下,缓冲气囊压力对偏正弦振动曲线的影响较小;依据工厂给出的拉坯速度在间隙存在的工况下仿真结晶器振动,摩擦阻力的存在抑制了结晶器水平方向上的摆动,整体的摆动幅值减小。通过上述对测量结果的分析,掌握了上述因素对偏正弦振动曲线的影响程度,得出的结果可以为实际的生产提供参考。
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