方坯拉矯機作為連續(xù)鑄鋼的關鍵設備之一,對鑄坯的質(zhì)量、連鑄生產(chǎn)線的工作效率有著直接的影響,現(xiàn)代連鑄技術(shù)的發(fā)展對拉矯機的要求越來越高、也越來越嚴格。連續(xù)鑄鋼過程中,隨著長時間的工作,且工作環(huán)境的高溫、多塵以及自身的振動、疲勞和發(fā)熱等因素的影響,拉矯機的主動輥、上橫梁和拉桿易出現(xiàn)變形、龜裂等現(xiàn)象,為保證拉矯機的正常工作,對拉矯機進行有限元分析及結(jié)構(gòu)改進將具有重要的現(xiàn)實意義。本文以某鋼廠方坯拉矯機為研究對象。首先,利用Pro/Engineer軟件對方坯拉矯機主要零件進行了三維建模、模擬裝配,在此基礎上對其運動過程進行動畫演示,清晰的展示了拉矯的工作過程;其次,從振動損壞和強度校核的角度出發(fā),將三維模型導入ANSYS軟件中,通過ANSYS軟件對主動輥、上橫梁和拉桿進行模態(tài)分析和靜力分析,確定其固有頻率和最大應力、應變,由模態(tài)分析可知主動輥、上橫梁和拉桿的固有頻率分別為679.32Hz、68.103 Hz、23.086 Hz,均大于電機的轉(zhuǎn)動頻率,因此不會發(fā)生共振,由有限元靜力分析可知,主動輥、上橫梁和拉桿的最大應力、應變分別為94.8MPa、0.086mm;70.5MPa、0.634mm;25.7MPa、1.69mm,強度均滿足使用要求,但由主動輥的靜力分析結(jié)果可觀察到在輥肩的第一階梯部位明顯的出現(xiàn)了應力集中現(xiàn)象,在此部位主動輥的損壞程度明顯偏高;最后,對主動輥進行結(jié)構(gòu)改進并提出改進方案,即在主動輥的輥肩第一階梯部位加筋板和加凸臺,通過對兩種改進方案后的主動輥的靜力分析可知,加筋板后的最大應力為73.3 MPa、最大應變?yōu)?.0668mm,加凸臺后的最大應力為61.7 MPa、最大應變0.0562mm,其最大應力、應變較改進前有所減小,應力集中現(xiàn)象得到明顯改善,可以提高主動輥的使用壽命。進一步比較兩種方案可知,方案二加凸臺的效果優(yōu)于方案一加筋板。本課題的研究不僅對生產(chǎn)實踐具有重要的指導意義,而且對理論研究具有一定的參考價值。
【學位單位】：遼寧科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：TF341.6

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 謝江波;劉亞青;張鵬飛;;有限元方法概述[J];現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備;2007年05期

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1 童勇軍;大型組合型鋼矯直研究與有限元仿真[D];東北大學;2008年

本文編號：2816467