矿热炉布料器的设计分析及应用研究
发布时间：2023-04-05 18:57
矿热炉是冶金工业中主要生产铁合金产品的一种工业电炉。随着环境问题日益突出,装备机械化、自动化水平程度的提高,矿热炉加料设备需要不断地更新换代,其加料方式由最初的人工加料到后来的加料管加料,再到现如今的机械化、现代化方式加料,这对于铁合金产品的种类及质量的要求也在不断地增加,而布料器的机械化及自动化水平的发展在其中起到了关键性的作用,它不仅可以替代传统人工直接加料的方式,而且在一定程度上减少了人工直接接触炉气、粉尘等有毒有害物质的危险,较好地保护了工人的生产安全。本文针对传统加料方式提出一种新型矿热炉布料器,它是由两个独立的液压缸提供驱动力,进而达到控制溜槽运动形式的目的。两个液压系统互不干扰、相互独立,分别提供溜槽的旋转和倾动两种运动形式。在对该新型布料器进行结构设计及三维建模的基础之上,对布料器虚拟样机进行运动分析及关键零件有限元分析,最后分析溜槽运动形式对物料颗粒运动及物料颗粒落料区域分布的影响。论文主要研究内容及成果如下:1.利用三维建模软件对该矿热炉布料器进行三维建模,并利用软件对该布料器进行死点及干涉检查,保证布料器模型的正确性及可行性;2.对该矿热炉布料器虚拟样机模型进行简...
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 矿热炉国内外研究现状
1.2.2 矿热炉布料方式国内外研究现状
1.3 矿热炉生产工艺流程简介
1.4 论文主要研究内容
1.5 本章小结
第2章 矿热炉布料器建模及其工作原理分析
2.1 布料器结构设计及三维建模
2.2 布料器死点位置检查
2.3 布料器干涉检查
2.3.1 静态干涉检查
2.3.2 动态干涉检查
2.4 布料器传动系统设计方案
2.5 布料器工作原理分析
2.5.1 水平旋转运动
2.5.2 竖直倾动运动
2.5.3 布料器合成运动
2.6 布料器在炉内的运动分析
2.7 本章小结
第3章 布料器运动仿真分析
3.1 Adams软件及虚拟样机简介
3.1.1 Adams软件简介
3.1.2 虚拟样机简介
3.2 Adams基础理论及算法
3.2.1 运动学分析
3.2.2 动力学分析
3.2.3 静力学分析
3.2.4 ADAMS求解器
3.3 布料器液压缸活塞位移与溜槽角度数学模型建立
3.3.1 旋转运动数学模型建立
3.3.2 倾动运动数学模型建立
3.4 布料器虚拟样机模型建立及简化
3.4.1 虚拟样机模型建立
3.4.2 虚拟样机模型简化
3.5 虚拟样机模型运动参数设置
3.6 矿热炉布料器运动仿真
3.6.1 仿真参数设置
3.6.2 布料器液压缸活塞位移与溜槽运动角度之间关系
3.6.3 布料器直线式布料方式分析
3.6.4 布料器圆弧形布料方式分析
3.6.5 布料器扇环式布料方式分析
3.7 MATLAB/Simulink仿真验证分析
3.7.1 仿真分析思路
3.7.2 结果分析
3.8 本章小结
第4章 布料器有限元分析
4.1 有限元软件简介
4.2 有限元分析方法介绍
4.3 溜槽有限元分析
4.3.1 溜槽有限元模型建立
4.3.2 载荷计算
4.3.3 材料属性参数及约束设置
4.3.4 网格划分
4.3.5 溜槽结构静力学分析
4.4 连接杆有限元分析
4.4.1 连接杆稳定性分析
4.4.2 有限元模型建立及网格划分
4.4.3 连接杆非线性屈曲分析
4.5 连接杆优化设计分析
4.5.1 输入输出参数设置
4.5.2 响应面分析
4.5.3 优化设计
4.6 本章小结
第5章 溜槽运动对物料轨迹的影响
5.1 离散元分析方法简介
5.2 离散元系统模型的建立
5.3 颗粒运动轨迹分析
5.3.1 颗粒在加料管中的运动分析
5.3.2 溜槽旋转运动对颗粒的影响
5.3.3 溜槽倾动运动对颗粒的影响
5.4 炉膛落料范围分布情况分析
5.4.1 溜槽倾动布料距离分析
5.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
本文编号：3783948
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 矿热炉国内外研究现状
1.2.2 矿热炉布料方式国内外研究现状
1.3 矿热炉生产工艺流程简介
1.4 论文主要研究内容
1.5 本章小结
第2章 矿热炉布料器建模及其工作原理分析
2.1 布料器结构设计及三维建模
2.2 布料器死点位置检查
2.3 布料器干涉检查
2.3.1 静态干涉检查
2.3.2 动态干涉检查
2.4 布料器传动系统设计方案
2.5 布料器工作原理分析
2.5.1 水平旋转运动
2.5.2 竖直倾动运动
2.5.3 布料器合成运动
2.6 布料器在炉内的运动分析
2.7 本章小结
第3章 布料器运动仿真分析
3.1 Adams软件及虚拟样机简介
3.1.1 Adams软件简介
3.1.2 虚拟样机简介
3.2 Adams基础理论及算法
3.2.1 运动学分析
3.2.2 动力学分析
3.2.3 静力学分析
3.2.4 ADAMS求解器
3.3 布料器液压缸活塞位移与溜槽角度数学模型建立
3.3.1 旋转运动数学模型建立
3.3.2 倾动运动数学模型建立
3.4 布料器虚拟样机模型建立及简化
3.4.1 虚拟样机模型建立
3.4.2 虚拟样机模型简化
3.5 虚拟样机模型运动参数设置
3.6 矿热炉布料器运动仿真
3.6.1 仿真参数设置
3.6.2 布料器液压缸活塞位移与溜槽运动角度之间关系
3.6.3 布料器直线式布料方式分析
3.6.4 布料器圆弧形布料方式分析
3.6.5 布料器扇环式布料方式分析
3.7 MATLAB/Simulink仿真验证分析
3.7.1 仿真分析思路
3.7.2 结果分析
3.8 本章小结
第4章 布料器有限元分析
4.1 有限元软件简介
4.2 有限元分析方法介绍
4.3 溜槽有限元分析
4.3.1 溜槽有限元模型建立
4.3.2 载荷计算
4.3.3 材料属性参数及约束设置
4.3.4 网格划分
4.3.5 溜槽结构静力学分析
4.4 连接杆有限元分析
4.4.1 连接杆稳定性分析
4.4.2 有限元模型建立及网格划分
4.4.3 连接杆非线性屈曲分析
4.5 连接杆优化设计分析
4.5.1 输入输出参数设置
4.5.2 响应面分析
4.5.3 优化设计
4.6 本章小结
第5章 溜槽运动对物料轨迹的影响
5.1 离散元分析方法简介
5.2 离散元系统模型的建立
5.3 颗粒运动轨迹分析
5.3.1 颗粒在加料管中的运动分析
5.3.2 溜槽旋转运动对颗粒的影响
5.3.3 溜槽倾动运动对颗粒的影响
5.4 炉膛落料范围分布情况分析
5.4.1 溜槽倾动布料距离分析
5.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
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