铸造起重机安全制动温度场热耦合及机构振动分析

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1、分类号：TH2学校代号：10109密级：公开TaiyuanUniversityoiScience&Technology硕士学位论文THESISOFMASTERDEGREE(学术型）铸造起重机安全制动温度场热耦合论文题目：及机构振动分析________________研趙生名:杨芬__________________________指导教师：文豪教授_____________________学科专业：机械设计及理论________________学习年限：2012年9月一2015年7月论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指

2、导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰与的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本声明产生的法律后果由本人承担。论文作者签名：^^b期:7^'4、n分类号：TH213学校代码：10109密级：公开太原科技大学硕士学位论文学位论文题目：铸造起重机安全制动温度场热耦合及机构振动分析研究生姓名：杨芬导师姓名及职称：文豪教授培养单位：机械工程学院专业名称：机械设计及理论论文提交日期：2015年5月论文答辩日期：2015年6

3、月09日答辩委员会主席：阎少泉成绩优异的高级工程师中文摘要中文摘要在冶金行业里，铸造起重机是必不可少的设备，而其承担的任务最具有危险性，因此制动系统对铸造起重机尤为重要，尤其是失效保护紧急安全制动对于避免事故的发生和工作人员的伤亡十分关键。本课题针对铸造起重机的失效保护紧急安全制动，采用LS-DYNA软件对该紧急安全制动器摩擦副的温度场进行了热耦合分析。然后从振动的角度，对失效保护紧急安全制动所引起的振动对铸造起重机的荷重链的影响进行了分析。摩擦副温度场热耦合的模拟结果表明，球墨铸铁制动盘的温度分布优于铸钢制动盘的温度分布。在一次紧急制动

4、中，制动功是恒定值时，制动安全系数与制动时间成反比，制动安全系数越大，制动时间就越短，热量的转换速率也就越大，与制动安全系数较小的情况相比，制动安全系数大时形成的温度场分布存在表面温度高以及径向温度梯度大等缺点。铸造起重机在半空中进行失效保护紧急安全制动时对荷重链的振动分析结果表明，此时紧急制动引起的振动的振幅是182mm，该值和炼钢工艺中规定的钢水包自由空间高度200mm相差不多，钢水很可能洒出钢水包。所以在炼钢过程中，自由空间高度应该再大一些，最好能到300mm。在这种情况下，起升机构钢丝绳绕组中产生的动张力是16711N，吊钩的振动

5、冲击系数是1.013，比重物离地起升时的起升动载系数要小。关键词：铸造起重机；安全制动器；紧急制动；温度场；振动；IABSTRACTABSTRACTInmetallurgicalindustry,castingcraneistheessentialequipment,anditstaskisverydangerousatthesametime.Therefore,thebrakingsystemonthecastingcraneisparticularlyimportant.Especially,thefail-safeemergency

6、brakingisveryvitaltoavoidaccidentsandcasualtiesofthestaff.Forthefail-safeemergencybrakingofthecastingcrane,thistopicusestheLS-DYNAsoftwaretomakethermalcouplinganalysisoffrictionpair’stemperaturefieldofthebrake.Then,theimpactofthevibrationinducedbythefail-safeemergencybrak

7、ingontheloadchainofthecastingcraneisanalyzedfromtheangleofvibration.Thesimulationresultsoffrictionpair’sthermalcouplinganalysisintemperaturefieldshowthatthetemperaturedistributionofductileironbrakediscisbetterthantheoneofcastironbrakedisc.Inanemergencybraking,ifthebraking

8、energyisconstant,thenthebrakingsafetyfactorisinverselyproportionalthebrakingtime.Thelargerthebra