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杭钢方坯连铸机结晶器液压非正弦振动系统的分析与仿真

作　者: 贾相宝
导　师: 何学文
学　校: 江西理工大学
专　业: 机械工程
关键词: 连铸机 结晶器 非正弦振动 液压伺服系统 动态仿真
分类号: TF341.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 73次
引　用: 1次
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内容摘要


结晶器是连续铸钢中的铸坯成型设备,是连铸机的关键设备之一。结晶器振动系统的工作状态对连铸正常生产过程和铸坯质量都有直接影响。因此,对结晶器的振动装置进行研究具有重要的理论意义和工程价值。本文在综述结晶器振动技术发展基础上,结合杭钢集团电炉厂方坯连铸机结晶器振动系统项目改造的内容,着重研究结晶器Dynaflex液压振动系统的动态特性。论文主要进行以下方面的工作:1、分析和讨论国内外结晶器正弦振动和非正弦振动方式的振动机理,研究振动基本参数和工艺参数对结晶器的影响,探讨振幅、频率和拉速的匹配关系,以及基本参数和工艺参数的选择。2、在全面分析结晶器Dynaflex液压振动系统组成、特点及其控制方式基础上,结合液压伺服控制系统的建模方法,研究Dynaflex液压振动系统的工作原理。3、在分析和比较液压伺服控制系统常见建模方法基础上,建立系统数学模型。根据建立的振动系统数学模型,借助于MATLAB软件中的SIMULINK软件包建立结晶器振动位置伺服控制系统方框原理图,构建Dynaflex液压振动系统的系统仿真模型。通过对仿真模型的分析研究,得到系统主控变量的仿真曲线,探讨主要参数变化对结晶器非正弦振动系统性能影响,进而研究Dynaflex液压振动系统的稳定性、快速性和准确性等伺服控制系统的品质要求。4、分析建立方坯连铸机结晶器振动在线监测系统的必要性,研究振动在线监测系统的设计方案,确定软件系统功能。研究表明,对结晶器Dynaflex液压伺服振动系统进行建模,并对系统的动态特性进行仿真研究,为电炉厂方坯连铸机结晶器非正弦振动装置的改进、自动控制系统的优化以及工艺参数的在线调整提供决策依据,也为电炉厂根据钢种要求进行高频小幅振动提供理论指导。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 绪论  9-15
  1.1 连续铸钢技术概述  9-10
  1.2 选题背景及意义  10
  1.3 结晶器振动技术国内外研究现状  10-13
    1.3.1 结晶器振动技术发展  10-11
    1.3.2 非正弦振动技术研究现状  11-13
  1.4 论文研究内容及结构安排  13-15
第二章 结晶器振动理论分析  15-26
  2.1 结晶器简介  15-16
  2.2 正弦振动及其振动参数  16-18
    2.2.1 正弦振动规律  16
    2.2.2 正弦振动工艺参数及其确定  16-18
  2.3 非正弦振动及其振动参数  18-23
    2.3.1 结晶器非正弦振动产生机理  18-20
    2.3.2 结晶器非正弦振动波形类型及动力学评定  20-23
  2.4 非正弦振动参数分析  23-26
    2.4.1 非正弦振动工艺参数分析  23-24
    2.4.2 非正弦振动工艺参数的选择  24
    2.4.3 非正弦振动基本参数的选择  24-26
第三章 方坯连铸机液压振动系统研究  26-38
  3.1 结晶器振动装置  26-27
    3.1.1 结晶器振动装置技术要求  26
    3.1.2 结晶器非正弦振动产生装置  26-27
  3.2 结晶器振动液压伺服控制系统的组成及特点  27-32
    3.2.1 结晶器非正弦振动装置组成  27-30
    3.2.2 Dynaflex 振动装置优点及工艺参数分析  30-32
  3.3 结晶器振动液压伺服系统分析  32-38
    3.3.3 结晶器液压伺服控制系统技术参数  34-35
    3.3.4 结晶器液压伺服控制系统通用数学模型  35-38
第四章 方坯连铸机液压振动系统建模与仿真  38-51
  4.1 液压系统常用建模方法  38
  4.2 连铸结晶器液压振动系统数学建模  38-40
    4.2.1 电液伺服阀数学建模  38-39
    4.2.2 液压缸模块数学建模  39-40
    4.2.3 液压缸—负载力平衡方程  40
    4.2.4 位移传感器的数学建模  40
  4.3 液压伺服系统仿真软件选用  40-41
  4.4 连铸结晶器液压振动系统仿真  41-45
    4.4.1 SIMULINK 仿真模型的建立  41-42
    4.4.2 非正弦信号发生模块子系统  42
    4.4.3 电液伺服阀模块子系统  42-43
    4.4.4 液压缸模块子系统  43
    4.4.5 负载模块子系统  43-44
    4.4.6 精装子系统  44-45
  4.5 Dynaflex 液压振动系统参数计算  45-47
    4.5.1 液压系统参数计算  45-46
    4.5.2 参数计算说明  46-47
  4.6 仿真结果及动态特性分析  47-51
第五章 结晶器振动在线监测系统的设计  51-60
  5.1 问题的提出  51-52
  5.2 基本要求  52
  5.3 系统设计方案  52-58
    5.3.1 原则和目标  52-53
    5.3.2 系统设计方案  53-58
  5.4 网络化在线监测系统  58-60
第六章 结论与展望  60-61
  6.1 结论  60
  6.2 展望  60-61
参考文献  61-62

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中图分类: > 工业技术 > 冶金工业 > 冶金机械、冶金生产自动化 > 炼钢机械与生产自动化 > 炼钢机械 > 连续铸钢设备
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