M16銅陽極板圓盤澆鑄機動力學仿真與傳動機構參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、分類號：密級：UDC：學號：碩士學位論文M16銅陽極板圓盤澆鑄機動力學仿真銅陽極板圓盤澆鑄機動力學仿真與傳動與傳動機構機構參數(shù)優(yōu)化參數(shù)優(yōu)化DynamicsimulationoptimizationofthetransmissionmechanismofM16copperanodeplatecasting學位類別：工程碩士作者姓名：戚振昆專業(yè)名稱：機械工程研究方向：機械設計及仿真指導教師:郭年琴教授2016年月日摘要I摘要銅陽極板是電解精

2、煉陰極銅的主要原料，銅陽極板圓盤澆鑄機是生產銅陽極板的關鍵工藝設備之一。合格的銅陽極板不僅要求化學成份達標，而且還要求物理規(guī)格達標，即表面光滑、平整，無鼓泡、飛邊、毛刺、粘渣等不良外觀。而影響銅陽極板物理規(guī)格好壞的主要因素就是圓盤澆鑄機運行的平穩(wěn)性，以某冶煉廠設計研究制造的M16銅陽極板圓盤澆鑄機為研究對象，主要做了以下工作：（1）對M16銅陽極板圓盤澆鑄機的工藝過程、工藝系統(tǒng)作深入而細致的研究。按照澆鑄機工藝流程，系統(tǒng)的研究了圓盤澆鑄

3、機系統(tǒng)的工作原理、工作機構。（2）利用SolidWks軟件，建立圓盤澆鑄機的盤面裝置、驅動傳動裝置、提取機裝置、陽極板鎖模裝置、頂起裝置及其他工作裝置的虛擬樣機。然后完成圓盤澆鑄機總裝虛擬樣機的建模、裝配，并對澆鑄機整機進行干涉檢查分析，驗證了澆鑄機的虛擬樣機正確與否。（3）根據(jù)冶煉廠銅陽極板的物理規(guī)格要求，結合銅陽極板澆鑄過程，利用流體平衡理論，計算滿足陽極板物理規(guī)格要求下澆鑄機運行的最大線加速度，最大角加速度。然后根據(jù)冶煉廠實際生產

4、需求，計算M16銅圓盤澆鑄機運行的理論最佳速度模型。為冶煉廠澆鑄作業(yè)提供了生產效率的最佳數(shù)學模型，減少了生產時間的浪費，提高了生產效率。（4）利用Adams軟件對圓盤澆鑄機進行動力學建模仿真，得到了澆鑄機工作時的動力學數(shù)據(jù)。結合圓盤澆鑄機運行過程，分析了外槽輪傳動機構的嚙合過程。通過分析圓盤澆鑄機的工作角位移、角速度、角加速度，找出了圓盤澆鑄機運行規(guī)律，繼而分析圓盤澆鑄機運行狀態(tài)對銅陽極板飛邊，毛刺的影響。結合實際生產質量，對比仿真數(shù)據(jù)

5、，說明現(xiàn)有澆鑄機運行過程中存在一定的晃動，影響銅陽極板生產質量。（5）對澆鑄機的外槽輪傳動機構進行參數(shù)分析，以驅動輪半徑r和槽輪傳動機構安裝中心距a為設計變量，以澆鑄機角加速度最大值的最小化為目標函數(shù)，對原澆鑄機進行參數(shù)優(yōu)化設計。求得設計變量r和a的最優(yōu)值分別為283mm和5132mm。然后對優(yōu)化后的澆鑄機模型進行動力學仿真，對比優(yōu)化前后的仿真結果。優(yōu)化后的圓盤澆鑄機工作角位移為22.57更加接近理論位移22.50。優(yōu)化后的角速度最大值