基于联合仿真技术的自动脱引锭过程研究.pdf

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1、第9期机械设计与制造2010年9月MachineryDesign&Manufacture77文章编号：1001—3997(2010)09—0077—03基于联合仿真技术的自动脱引锭过程研究崔福龙林刚刘水池(中冶京诚工程技术有限公司，北京100076)Studyonautomaticstripingofdummybarheadbasedonco—simulationCUIFu-long，LINGang，LIUShui-chi(CapitalEngineer&ResearchIncorporationLimited，Beijing100076，China)【摘要】在大型板坯连铸机中，较多地采用了

2、上装式引锭杆系统。上装引锭杆系统使自动脱引锭可以实现，本文if,1用联合仿真技术对自动脱引锭过程进行了研究。获得了自动脱锭过程的运动学和动力学参数，为引锭杆系统的设计和控制提供了依据。关键词：引锭杆；自动脱引锭；联合仿真【Abstract】Upper—Z0(Bdeddummybarsystemisusedwidelyinacontinuouscaster．Automaticstrip—ingofdummybarheadturnsrealitybecauseoftheupper-loadeddummybarsystem．Thestripingprocessisstudiedwithco-sim

3、ulation．Thekinematicanddynamicparametersfifegiven．Thepreferencestodesignandcontrolanupper——loadeddummybarsystemareprovided．Keywords：Dummybar；Automaticstripingofdummybarhead；Co-simulation中图分类号：TH133．5文献标识码：A进行仿真研究，将极大地提高产品的设计精度、加快开发速度以1引言及预测可能发生的故障等。在连铸设备中，引锭杆是重要的设备之一。引锭杆用来填塞动力学虚拟样机完全按照对象最本质的因素建模，在动

4、力学结晶器底部，使最初浇入结晶器内的钢水和引锭杆头凝固在一特性上非常接近于物理样机，因而对动力学虚拟样机的仿真评估起，然后借助扇形段驱动辊把铸坯连续不断地拉出连铸机。国内可以代替对物理样机总体设计性能的评估。美国MDI公司开发外板坯连铸机所使用的引锭杆大部分为链式刚性结构，由于上装的ADAMS是一款较为优秀的动力学虚拟样机仿真软件。式引锭杆具有准备时间短，铸机作业率高，作业环境好等优点，在ADAMS本身具有交互式的实体建模功能，但是用于建模的大型板坯连铸机中，较多地采用了上装式引锭杆系统l1l。工具较少，对于不规则形状的零件很难实现，而对于复杂机构的上装引锭杆系统的布置，如图1所示。装配更是

5、难于操作。鉴于此，通常将动力学仿真软件ADAMS和引锭杆全部离开水平扇形段后，要使铸坯与引锭杆头脱开，即进行脱引锭。脱引锭的传统方法是设置专门的脱引锭装置日。而一些三维建模功能强大的CAD(computeraideddesign)软件结合起来建立复杂机械系统的仿真模型。用美国PTC公司的Pro／E上装引锭杆系统的卷扬装置通过吊钩勾住引锭杆尾部将引锭杆建立三维实体模型，通过接口程序Mech／Pro联合ADAMS软件进提起，其上提力可以使引锭头与铸坯脱离，即可以不借助脱引锭行复杂机械系统的动力学仿真研究是一种较实用、较流行的仿真装置而实现引锭杆的自动脱锭口]。其脱锭过程是引锭杆上装系统方案，本文

6、采用此种方案进行仿真研究。此种联合仿真的一般步卷扬装置设计和控制系统设计的前提条件。本文利用联合仿真技骤，如图2所示。术对引锭杆自脱锭过程进行了仿真研究。2．1虚拟样机模型的建立在Pro／E中主要完成零件的三维实体建模、零件质量特性的确定以及零件问装配关系的确定，并可以不退出Pr，在与ADAMS的接口模块Mect~Pro中对模型施加简单的约束。在Pro／E软件中建立引锭杆头的模型，并通过与ADAMS的接口程序Mech／Pro导入到ADAMS软件中进行运动学与动力学仿真研究。2．1．1引锭杆的Pro／E建模引锭头的结构设计是自动脱引锭装置设计的关键，如图3所示。考虑到引锭头与铸坯联接的可靠性，

7、AB两点连线与竖直方向图1上装引锭杆系统布置图夹角约为45。。并且AB两点间采用圆弧过渡，避免了引锭头在2基于虚拟样机的动力学仿真脱锭过程中转动时与铸坯发生干涉。BC段采用直线连接，且与在产品设计开发阶段，准确地对产品的动力学和运动学行为CF圆弧段相切，保证引锭头转动时不与铸坯干涉。★来稿日期：2009—11-2178崔福龙等：基于联合仿真技术的自动脱引锭过程研究第9期钩、水平扇形段驱动辊和自由辊、栅板、辊道