高爐布料器拉桿機構(gòu)的運動和強度分析.pdf

1、目前，主要的布料器形式為無料鐘爐頂布料器，常用的型號有PW型、PW改進型、BT型和BG型等。這些布料器大多采用齒輪傳動實現(xiàn)各種形式的布料，結(jié)構(gòu)復雜且占用空間大。本文所研究的布料器采用空間連桿機構(gòu)實現(xiàn)布料，與常規(guī)布料器相比具有結(jié)構(gòu)簡單，占用空間少的優(yōu)勢。
　　布料器是高爐的核心部件，保證其安全可靠的運作是實現(xiàn)高爐煉鐵的基本前提。布料器實現(xiàn)均勻布料需滿足以下三個條件:一是結(jié)構(gòu)滿足最優(yōu)化條件，不存在運動死點且各主要關(guān)節(jié)處受力最小;二是強

2、度滿足無限疲勞壽命要求;三是可實現(xiàn)特定軌跡下的均勻布料，易于控制。本文在布料器結(jié)構(gòu)優(yōu)化的前提下主要完成后兩部分的工作。
　　本文所研究的新型高爐布料器采用空間連桿機構(gòu)實現(xiàn)布料功能，由于涉及復雜的數(shù)學運算及三維變換，使得其研究較為困難。目前對其研究主要采用三種方法:利用對偶理論，通過坐標轉(zhuǎn)換矩陣，列出非線性方程組求解;軟件仿真得到輸入輸出的數(shù)值解;優(yōu)化法求解近似軌跡，涉及到初值選取，目標函數(shù)性態(tài)及尋優(yōu)方法。
　　本文采用動力學

3、仿真軟件ADAMS對布料器連桿機構(gòu)進行運動仿真，得出特定布料軌跡下的輸入輸出數(shù)值，聯(lián)合MATLAB軟件對所得數(shù)據(jù)進行非線性擬合，求出特定布料軌跡下的控制方程。為了實現(xiàn)參數(shù)化控制，在前期工作的基礎(chǔ)之上建立了布料器查詢數(shù)據(jù)庫，輸入特定的布料軌跡參數(shù)即可得到驅(qū)動液壓缸的活塞位移方程，從而實現(xiàn)對布料器的實時控制。
　　本文所研究的布料器工作環(huán)境溫度為200-600℃且長期承受循環(huán)沖擊載荷作用，最常見的失效形式是疲勞失效。基于有限元分析軟件