结晶器振动参数计算

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铁合金连续铸造结晶器振动参数的选择

摘要分析了结晶器振动参数对连续铸造的影响。在此基础上．论了锰系铁合金连续铸造结晶器振动基本参讨
数的选择。
关键词
铁合金
连续铸造
结晶器
振动参数
文章编号１０ —９３２０）４０３ —３０１１４（０６０ —０５０
１前言
铁合金（包括ＦＳ，ｅｎＦＭｏ等）ｅｉＦＭ，ｅ主要用做炼钢的脱氧剂及合金元素的加入等。目前，内外铁合国
金生产的成型方法主要是模铸。经过冶炼一出铁一
２设备简介
铁合金连续铸造采用板簧式连铸机结晶器振动装置，其振动机构原理如图１所示。ＯＡ为偏心轮和
维普资讯
２００６年第４期
铁
合Leabharlann 金２Ｏ６Ｏ４ＯＮ．
总第１９期８
ＦＥＲＲＯ．ＡＬＬＯＹＳ
Ｔｏ．８ｔ１９
铁合金连续铸造结晶器振动参数的选择
吴茹强刘航王自东贾艳华曾世林２
（１北京科技大学材料学院北京中国１０８）００３（２广西八一铁合金（团）限责任公司来宾中国５６０）集有４１２
收稿日期２０ —４００６０ —ｌ
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铁合金
２００６盎
结晶器振动机构主要参数为
频率０～２５次／ｎ６ｍｉ，振幅Ｊ０～±６ｍ，ｓ：ｍ

振动部分计算

振动部分计算⼆、振动部分计算1、振动⽅式选取振动流化床的振动形式采⽤双轴式惯性振动类型，采⽤惯性激振器。

（构造简单，隔振良好，应⽤⼴泛）2、具体计算过程2.1振动已知参数⽣产量——Q=300kg/h，筛体振幅——λ=2mm，物料松散度——γ=0.7t/m3，筛体尺⼨——B×L=0.25m×1.2m，物料厚度——H=0.08m2.2筛体倾⾓α和振动⽅向⾓δ的确定选取振动⽅向⾓：δ=90°。

根据具体的实际⼯况进⾏选择，选取分布板倾⾓：α=1°。

2.3选取抛掷指数D并计算出振动强度⼀般⽽⾔，对于物料的抛掷运动，D＝（1，3.3），所以选取抛掷指数：D=2.35振动强度：K=D cosαsinδ(1?C(v?λωsinδ)2mg)=2.35×cosαsinδ(1?10.6×10?6×2294.176×10?6×9.8)=2.242.4计算振动⾓频率ω、振动频率及振动次数n：振动圆频率：ω=√Kgλ=√2.24×9.80.002=104.8rad/s振动次数：n=30ωπ=30×104.83.14=1001.3r/min振动频率：f=ω2π=16.7Hz2.5槽体内部物料质量m m计算物料质量m m=L×B×H×γ=1.2×0.25×0.08×700=16.8kg其中：槽体的长度—L=1.2m；箱体宽度—B=0.25m；床层⾼度—H=0.08m；物料的松散密度—γ=0.7t/m3；2.6物料等效参振质量系数K m和等效阻尼系数C m的计算：查《机械设计⼿册》第五卷可得K m=0.46C m=0.168m mω=0.168×16.81000×104.8=0.30kN?s/m2.7总体的参振质量m的计算：估算振动体的质量m s=100kg总体参振质量：m=m s+K m m m（2-14）=100+ 0.46×16.8=107.7kg其中：振动体的质量—m s =100kg等效参振质量系数—K m =0.46筛体中物料的质量—m m =16.8kg2.8隔振弹簧总刚度∑K 的计算Z=4（《机械设计⼿册》—机械振动·机架设计—P18-138：远超共振双轴惯性激振器取Z=3~5）∑K =1Z 2m s ω2=116×1001000×104.82=68.644kN/m由于振动⽅向⾓为90度，有振动⽅向（垂直板⾯）上K s =∑K =68.644kN/m2.9计算激振⼒幅值和相位差⾓α0及偏⼼矩⼤⼩：相位差⾓α0=tan ?1C m ωK s ?mω2=tan ?10.3×104.868.644?107.7/1000×104.82=178.38°激振⼒幅值P=∑m 0rω2=λcos α0(K s ?mω2)=0.002cos 178.38(68.644?107.7×104.82)=2.367kNm 0r=P ω2=0.215kg ?m2.10电机功率的计算：振动阻尼消耗的功率：N z =C0258C m ω2λ2=0.5258×0.3×104.82×103×0.0022=0.026kW其中：系数—0C =0.5（查《机械设计⼿册》第五版第:18篇第18-123页公式18-6-17，直线振动系统取0C =0.5）等效阻尼系数—C m =0.3kN ?s/m振动频率—ω=104.8rad/s单⾯振幅—2mm λ=轴承摩擦消耗的功率：N f =(0.5?1.0)N z （根据估算的⼀般⽅法）（2-20）故：0.013kW ≤N f ≤0.026kW (计算时，取最⼤值) 总功率的⼤⼩：1()Z f N NN η=+（2-21）=10.95(0.026+0.026)=0.055kW其中：η功率系数—η=0.95根据实际的要求，选取电机的型号见附表若为振动电机：见附表若为传动电机：见附表2.11传给基础的动载荷：δ＝90°，垂直⽅向上的载荷F y=∑Kλsinδ=68.644×0.002×1=0.137kN其中：隔振总刚度—∑K=68.644kN/m单⾯振幅—λ=2mm振动⽅向⾓—δ=90°注明：⼀般⽽⾔，最初启动和最后停⽌时的动载荷为平稳时的3~7倍。

VAI结晶器振动反向控制模型及参数的研究

１３ＮＯ．４
实验研究
ＶＡＩ结晶器振动反向控制模型及参数的研究
刘才，刘云峰，陈化顺，刘琚
（燕山大学
摘
机械工程学院，河北
秦皇岛０６６００４）
要：介绍了某钢厂引进的ＶＡＩ结晶器液压振动系统Ｄｙｎａｌｆｅｘ所采用的反向控制模型，对常规
ＴｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｉｎｖｅｒｓｅｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅｌａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＶＡＩｍｏｌｄｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ
ＬＩＵＣａｉ，ＬＩＵＹｕｎ — ｆｅｎｇ，ＣｈｅｎＨｕａ－ｓｈｕｎ，ＬＩＵＪｕｎ
控制模型和反向控制模型的的特点进行了对比。对ＶＡＩ提供的１４组振动参数进行了分类，并结合结晶器振动技术对其确定过程运用图解法进行了解析，１４组参数均解析成功，为连铸结晶器振动工艺
的制定提供了理论基础。在拉速为０．６～１．８ｍ／ｍｉｎ范围内，对不同拉速下的正滑动时间、负滑动时
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＹａｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ０６６００４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｉｎｖｅｒｓｅｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｍｏｌｄｈｙｄｒａｕｌｉｃｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍＤｙｎａｆｌｅｘｏｆＶＡＩａｔａｃｅｒｔａｉｎｓｔｅｅｌｆａｃｔｏｒｙ，ａｎｄｃｏｍｐａｒｅｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｉｒｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｎｏｒｍａｌｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅｌａｎｄｉｎｖｅｒｓｅｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅ１．ＦｏｕｔｒｅｅｎｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＶＡＩａｒｅｃｌａｓｓｉｉｆｅｄ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｔｈｅｍｏｌｄｏｓｃｉｌｌａ — ｔｉｏｎ，ｔｈｅｃｏｎｆｉｒｍｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓｏｆｔｈｅｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｗｉｔｈｇｒａｐｈｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓａｔｈｅｏｒｅｔｉｃｌａｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｄｅｓｉｇｎｏｆＣＣｍｏｌｄｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ０．６ —１．ａｍ／ｍｉｎ，ｔｈｅｐｏｓｉｔｉｖｅｓｔｒｉｐｔｉｍｅ，ｔｈｅｎｅｇａｔｉｖｅｓｔｒｉｐｔｉｍｅａｎｄｏｔｈｅｒｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅｃｌｃａｕｌａｔｅｄｗｈｅｎｔｈｅｃａｓｔｉｎｇｓｐｅｅｄｃｈａｎｇｅｓ．Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｎｅｇａｔｉｖｅｓｔｒｉｐｔｉｍｅｉｓｎｅａｒｌｙｃｏｎｓｔａｎｔ，ａｎｄｔｈｅｐｏｓｉｔｉｖｅｓｔｒｉｐｔｉｍｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｃａｓｔｉｎｇｓｐｅｅｄ，ｗｈｉｃｈｎｏｔｏｎｌｙｍａｋｅｓｔｈｅｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｍａｒｋｓｏｆｓｌａｂｕｎｉｆｏｒｍ，ｂｕｔａｌｓｏｍｅｅｔｓｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｆｏｔｈｅｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｏｌｄｐｏｗｄｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒａｕｌｉｃｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ；ｉｎｖｅｒｓｅｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅｌ；ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒ；ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｍａｒｋ；ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｏｌｄｐｏｗｄｅｒ

非正弦工艺参数

结晶器非正弦振动工艺参数分析1振动波形的参数1.1振幅、频率、偏斜率，这三个量决定振动的波形曲线。

1.1.1振幅用字母A表示，根据不同的断面、拉速，取值为2~6mm1.1.2频率用字母F表示，根据不同的断面、拉速，取值为60~350CPM1.1.3偏斜率一般用字母α表示, 根据不同的断面、钢种、拉速，取值范围不一样，不同的振动设备供应商对偏斜率的定义也不一样，取值也不一样。

我们用字母P表示，P=（振动上升时间-振动下降时间）/振动周期1.2断面、钢种、拉速与这三个参数的关系1.2.1振幅：一般断面越大，拉速就越低，振幅越小1.2.2频率：一般断面越小、拉速越高振动频率就要求高一些。

1.2.3偏斜率：偏斜率在大断面、拉速低时，可以取大一些，小断面拉速高时，偏斜率要取小一些。

1.2.4钢种与振动参数没有固定的什么规律，流动性好、不容易粘结的可以减少振幅，容易粘结的钢种就要加大振幅，提高脱模效果。

有的钢厂相同断面，所有钢种都是使用的同一种振动参数。

2振动波形分析2.1波形的表达式：S=A*SIN(2*π*F*t/60)，我们的振动模型，是由两段正弦波组成，上升是半个正弦波，下降也是半个正弦波，它们的振幅相等。

2.2负滑动时间，用tn表示，n是negative。

是指结晶器下降的速度大于拉速的下降时间，要计算这个时间就要比较拉速与结晶器振动的速度，结晶器振动的速度V=A/1000*(2*π*F/60)*COS(2*π*F*t/60) 单位m/s，拉速的单位是m/min，需要将结晶器振动速度计算公式的单位也转化到m/min，结晶器振动的速度V=A/1000*(2*π*F)*COS(2*π*F*t/60) 单位m/min。

V=A/1000*(2*π*F)*COS(2*π*F*t/60)=Vc，Vc表示拉速，振幅3mm，频率120CPM的正弦曲线如下图根据Vc =A*(2*π*F)*COS(2*π*F*t/60)可以计算出时间tn，单位：stn=2*60/(2*π*F)*arcos(Vc*1000/A/(2*π*F))=60/(π*F)*arcos(Vc*1000/A/(2*π*F))负滑动时间对振痕的影响比较明显，负滑动时间根据实际情况确定，目前负滑脱时间最短的只有0.063s，长的时间在0.25s，要减轻振痕，就要降低负滑动时间。

VAI结晶器振动参数的研究

摘
要：介绍了奥钢联结晶器振动反向控制模型及振动参数，结合正负滑动时间的表达式推导出
用Ｃ参数表示的正负滑动时间表达式。研究了影响铸坯表面质量（振痕问距、振痕深度）、保护渣消
耗量的因素，明确了铸坯表面质量、保护渣消耗与连铸工艺参数的关系。详细研究了振动参数与振痕
深度、保护渣消耗量的关系，为振动参数的优化指明了方向。就某钢厂高碳钢保护渣消耗量不足的情
况进行了振动参数的优化调整，经优化调整，保护渣消耗不制模型；振动参数；振痕；保护渣消耗
・
２２・
重型机械
２Ｏ１３Ｎ０．５
实验研究
ＶＡＩ结晶器振动参数的研究
刘云峰，刘才，张玉娟，陈化顺，刘琚
（１．燕山大学机械工程学院，河北秦皇岛０６６００４；２．张家口职业技术学院，河北张家口０７５００）
中图分类号：Ｔｆｖ７７７文献标识码：Ａ文章编号：１００１ —１９６Ｘ（２０１３）０５— ００２２— ０６
ＯｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＶＡＩｍｏｌｄ
ｃｉｌｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｎｄｄｅｒｉｖｅｄｔｈｅｐｏｓｉｔｉｖｅａｎｄｎｅｇａｔｉｖｅｓｔｉｐｒｔｉｍｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｗｉｔｈｐａｒａｍｅｔｅｒＣｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｐｏｓｉｔｉｖｅａｎｄｎｅｇａｔｉｖｅｓｔｒｉｐｔｉｍｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ．Ｔｈｅｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｌａｂｓｕｒｆａｃｅｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｐｉｔｃｈｏｆｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｍａｒｋｓａｎｄｔｈｅｄｅｐｔｈｏｆｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｍａｒｋｓａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｏｌｄｐｏｗｄｅｒｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｌａｂｓｕｒｆａｃｅ，ｔｈｅｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｏｌｄｐｏｗｄｅｒａｎｄｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｗａｓｃｌｒｉａｉｅｆｄ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎａｍｏｎｇｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｔｈｅｄｅｐｔｈｏｆ

振动筛动力学及参数计算20140319

M m2
再将特解平方消元后即得圆振动筛的重心运动轨迹方程，即：显然，这是典型的椭圆方程式，即筛箱的运动轨迹为椭圆形。
x2 Ax2
y2 Ay2
1
若弹簧的刚度K很小，即当Kx〈〈(M+m)ω2和Ky〈〈(M+m)ω2时，
则Ax=Ay=A，即得圆振动筛的运动方程式：x2+y2=A2
此时，筛箱的振幅可写成如下形式： ⒊ 筛箱出现共振时的转数np
M为振动机体的计算质量，其值为：M=Mj+KwMw 式中：Mj－振动机体的质量；Mw－筛面上物料的质量；Kw－物料结合系数，一般
取Kw =0.15~0.30。 ⒉ 机体运动的轨迹方程
从振动学可知，圆振动筛的运动微分方程式的全解包含两部分，即机体在x轴
和y轴方向的运动是自由振动和强迫振动两上谐振动相叠加而成的。实际上，由于阻尼
x2 Ax2
y2 Ay2
1
若弹簧的刚度K很小，即当Kx〈〈(M+m)ω2和Ky〈〈(M+m)ω2时，
则Ax=Ay=A，即得圆振动筛的运动方程式：x2+y2=A2
此时，筛箱的振幅可写成如下形式： ⒊ 筛箱出现共振时的转数np
A
K
mr 2
M m2
从圆振动筛振幅的计算公式中可以看出，当K=(M+m)ω2时，即自振频率（ω0）与强迫
3）机械消振机械消振法是在振动筛上安装一种专门的激振器。该激振器在振动筛启动或停机过
程中，只有当转速高于系统的自振频率时，才产生离心惯性力，以激励振动筛正常工作。启动时转速没有超过系统自振频率以前，或在停机时转速降到接近系统自振频率以前，激振器的不平衡重，就处于靠近回转中心的位置。因此，该消振法，在筛分机通过共振区时，基本上没有强迫振动的激振力，所以，就不产生一般振动筛通过共振区的振幅异常增大的现象。

结晶器

液压伺服与比例控制系统三级项目250KN结晶器液压振动系统特性仿真分析学院（系）：机械工程学院年级专业： 10级机电控制工程1班小组成员：张迪嘉张天宇王平阳王利双王浩冉指导教师：张伟目录一、结晶器及其振动技术概述 (4)1.2结晶器的振动 (5)二、结晶器振动技术国内外研究现状及发展趋势 (5)2.1国内研究及应用 (5)2.2国外的研究与应用 (6)三、结晶器液压振动结构原理和特点 (7)3.1液压振动装置的构成 (7)3.2液压振动装置原理 (7)3.3液压振动的特点 (8)四、结晶器液压系统工作原理 (9)4.1系统工作原理 (9)4.2液压系统参数及主要元件的选择 (10)4.3结晶器液压振动控制系统 (12)五、结晶器液压伺服系统建模 (13)5.1确定各组成原件的传递函数 (14)5.2系统方框图 (15)六、matlab系统仿真分析 (16)6.1时间响应曲线 (16)6.2频率响应曲线 (17)6.3 PID 控制原理 (19)6.4PID参数对系统特性影响 (20)七、总结与感想 (21)7.1影响阀控缸系统频率特性的参数 (21)7.2心得与感想 (22)参考文献 (22)一、结晶器及其振动技术概述1.1结晶器近年来，传统连铸的高效化生产在工业发达国家取得了长足的进步，特别是高拉速技术引起人们的重视。

通过采用新型保护渣、液面高精度检测和控制等一系列技术措施，使连铸机的生产能力大幅度提高，生产成本降低，给企业带来了极大的经济效益。

而结晶器作为连铸生产的重要设备之一，如图1，它的性能对连铸机的生产能力和铸坯质量都起着十分重要的作用。

图1 连铸设备的组成结晶器是连铸最重要的组成部分，它是一种特殊的无底水冷铸模。

在它的内部有冷却装置，其中有的是管式结晶器隔离水缝冷却，有的是喷淋水喷水冷却，目的是对铸坯进行冷却降温。

并且结晶器由振动装置带动发生振动。

1.2结晶器的振动结晶器振动技术是连铸技术的重要特征。

振动计算力学公式

振动台力学公式1、求推力（F ）的公式F=（m 0+m 1+m 2+ ……）A …………………………公式（1）式中：F —推力（激振力）（N ）m 0—振动台运动部分有效质量（kg ）m 1—辅助台面质量（kg ）m 2—试件（包括夹具、安装螺钉）质量（kg ）A — 试验加速度（m/s 2）2、加速度（A ）、速度（V ）、位移（D ）三个振动参数的互换运算公式2.1 A=ωv ……………………………………………………公式（2）式中：A —试验加速度（m/s 2）V —试验速度（m/s ）ω=2πf （角速度）其中f 为试验频率（Hz ）2.2 V=ωD ×10-3………………………………………………公式（3）式中：V 和ω与“2.1”中同义D —位移（mm 0-p ）单峰值2.3 A=ω2D ×10-3 ………………………………………………公式（4）式中：A 、D 和ω与“2.1”，“2.2”中同义公式（4）亦可简化为： A=D f ⨯2502式中：A 和D 与“2.3”中同义，但A 的单位为g1g=9.8m/s 2所以： A ≈D f ⨯252,这时A 的单位为m/s 2 定振级扫频试验平滑交越点频率的计算公式3.1 加速度与速度平滑交越点频率的计算公式f A-V =VA 28.6 ………………………………………公式（5）式中：f A-V —加速度与速度平滑交越点频率（Hz ）（A 和V 与前面同义）。

3.2 速度与位移平滑交越点频率的计算公式DV f D V 28.6103⨯=- …………………………………公式（6）式中：D V f -—加速度与速度平滑交越点频率（Hz ）（V 和D 与前面同义）。

3.3 加速度与位移平滑交越点频率的计算公式f A-D =DA ⨯⨯23)2(10π ……………………………………公式（7）式中：f A-D — 加速度与位移平滑交越点频率（Hz ），（A 和D 与前面同义）。

板簧导向的单缸结晶器振动装置的分析与设计

ｄｆｍａｏ）ｆｈｓｍａｄｔｅｔｎｔｏｅｓｒｇｐｅｄｒｅｙｍａｓｆｈｉｅｃａｄｋｎｔｔ — ｅｏｔｎｏｅｓｔｎｒｇｆｈｉｉａｅｉｄｂｅｎｅｋｎｔｓｎｉｅｓｔｒｉｔｙｅｈｓｅｈｔｐｎｎｒｖｏｔｉｏａ
ｃｌｕａｎｅｍｉｐｒｍｔｓｉｃｄｎｍｌｕｅｎｒｓｏｔｅｙｒｃｌｄｒｔｉｆｒｅｆｅｆｐｎａｌｔｇｔａａｅｅ（ｎｌｉａｐｉｄｄｔｕｔｆｈｄｏｙｉｅ，ｓａｃａｓｒｇｃｉｈｎａｒｕｇｔａｈｈｎｒｎｏｏｌｉ
２．ＭＣ —ＦＥＨａｙＩｄｓｑｉｍｎｏ，Ｌｄ，Ｘ ’ １１９ｈｎ）ＣＳＲｅｖｎｕｔＥｕｐｅｇＣ．ｔ．ｉｎ７０１，Ｃｉｙｒａａ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｅｃｍｐｓｔｎｏｉｇｅｈｄｏｙｉｄｒｃｓａｌｅｉｒｔｇｓｓｍｓｉｔｏｕｅ．Ｔｅｆｒｌｓｏｈｏｏｉｏｆｓｌｙｒｃｌｅｒｔｌｚｒｖｂａｉｙｔｉｎｒｄｃｄｉｎｎｙｉｎｅｈｏｍｕａｆ
１２振动动力学模型分析．
本文从该装置的动力学模型出发，通过机构分析，推导出该装置导向机构的设计方法。
１１振动系统的组成．
在以上系统中，如果暂且去掉一套四连杆机构，并把杆件的连接均看成是铰链，系统就转化
为图２所示的振动机构，即为特殊的弹性连杆式

快速判断板坯连铸机双缸式结晶器液压振动指标

ＬＵＣｅｇｈ，ＳＮｅ，Ｌａ，ＬｉｇＩｈｎ —ｕＯＧＬｉＩｏＩｎＴＱ
（ｉａｒｎｔｅＣ．ｔ．ｉａ７８６ｈｎ）ＲｚｏＩｎａｄｓｌｏ，Ｌｄ，Ｒｚｏ６０，Ｃｉａｈｏｅｈ２
ＡｂｔａｔＭｏｌｙｒｕｉｓｉａｉｎｐａｓａｍｐｒａｔｒｌｎｓｂｃｎｉｕｕａｔｇＩｉｄｆｃｌｆｒｔｅｓｒｃ：ｕｄｈｄａｌｏｃｌｔｌｙｎｉｏｔｎｏｅｉｌｏｔｏｓｃｓｉ．ｔｓｉｉｕｔｏｈｃｌｏａｎｎｆｔａｉｏａｑｉｍｅｔｔａｕｅｔｅｏｃｌｔｎｐｒｍｅｅｓｏ — ｎ．Ｔｉｐｐｒｃｃｌｔｄｓｃａａｔｒｏｅｒｄｔｎｌｕｐｎｓｏｍｅｒｓｉａｉａａｔｒｎｌｅｉｅｓｈｏｉｈｓａｅａｕａｅｕｈｐｒｍｅｅｓｆｈｌｔｍｏｄｈｄａｌｃｏｃｌｔｇｄｖｃｕｈａｉｐａｅｎ，ａｌｕｅａｄｐａｅｄｆｒｎｅｗｔｓｉｏｒｐｌｕｙｒｕｉｓｉａｉｅｉｅｓｃｄｓｌｃｍｅｔｍｐｉｄｈｉｅｅｃｉｏｃｌｇａｈ，ｓｕ — ｎｓｔｎｓｈｔｄｉｄｔｅｏｃｌｔｎｓａｅｏｅｓｓｅ，ａｄｃｍｐｒｄｉａｕｅｎｅｕｔｏｔａｆｔｅｐｏｅｓｏａｑｉｍｅｔｅｈｓｉａｉｔｔｆｔｙｔｍｎｏａｅｓｍｅｒｍｅｔｓｌｔｔｏｒｆｓｉｎｌｕｐｎ．ｏｈｔｓｒｈｈｅＩｉｉｄｃｔｄｔａｓｉｏｒｐａｅｕｅｒｔｅａａｙｉｏｕｄｈｄａｌｓｉａｉｎ，ａｄｐｏｉｅｉｌｔｓｎｉａｅｈｔｃｌｇａｈｃｎｂｓｄｆｌｓｓｆｌｙｒｕｉｏｃｌｔｏｌｏｈｎｍｏｃｏｎｒｖｄｓａｓｍｐｅ

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1）结晶器振动的正弦速度曲线的数学表达式为：V=(πfS/1000)sim((2πf/60)t)；式中V（ m/min）为结晶器运动速度、S=2A（ mm）为振程即2倍于振幅A、f（ 1/min）为振动频率。

2）当V=Vc时：负滑动（脱）时间=下降的速度大于拉速的下降时间tn=60/(πfd)arccos(1000Vc/s/π/fd)。

3）设:Z=S/Vc（ mm*min/m）；则tn=60/(πfd)arccos(1000/s/π/fd/Z)。

A为振幅，单位mm，Vc为拉速，单位m/min，f为频率，单位1/min。

取不同的Z值可画出负滑动时间随振动频率变化的曲线，称为负滑动曲线（ tn——f）。

4）据有关资料和厂家的数据，负滑动时间取值范围在0.1~0.25s,认为对于不同的钢种最佳负滑动时间为0.1s左右。

且一般对于底碳钢负滑动时间不小于0.1s，而中碳钢负滑动时间应不小于0.07~0.1s。

1）负滑动率NS=（Vc-Vm)/Vc×100%，式中：Vc为拉坯速度（ m/min），Vm为结晶器振动平均速度（Vm=2Vmax/π=2fS/1000；m/min），Vmax为结晶器振动最大速度（Vmax=πfS/1000； m/min）。

正弦NS:20~-240%；非正弦NS:-53.4~-108.8%（有关文献报道的日本钢管公司福山厂5号连铸机）。

2）NS=1-（2Vmax/πVc）；当Vc=Vmax时，结晶器中的坯壳处于受拉和受压的临界状态。

此时NS=36.34%为负滑动率的极限值，当Vc＞Vmax时，即NS＞
36.34%时，结晶器对坯壳不产生负滑动；NS＜36.34%时产生负滑动。

通过采用数值法上计算机可求得：当NS=2.4%时负滑动时间取得最大值。

3）tn=60/(πfd)arccos(2/π（1-NS）)；在NS值给定的情况下，tn与f成反比双曲线关系；该曲线称为负滑动率等值曲线。

负滑动时间比率NSR=tn/tc×100%，式中：tn为负滑脱时间(s)，tc=60/f为结晶器振动周期（s）。

有些文献中定义：负滑动时间比率
NSR=tn/0.5T×100%，T=60/f；二者相差一倍。

控制模型：频率f=C3 +C4 *Vc(次／分）；振程S=C1+C2*Vc
负滑动超前量（负滑动时间里结晶器相对铸坯的位移量;mm）NSA=Ssim(πf/60tn)-1000Vc/60tn，式中：V为结晶器振动下降速度（
m/min），Vc为拉坯速度（ m/min），S=2A（ mm）为振程即2倍于振幅A。

正弦NSA=3~5，非正弦NSA=3.8~5.11，
P为波形偏斜率，P=(tu-td)/tc,上升频率fu=f/(1+P)，下降频率fd=f/(1-P) P=0~0.4
振痕间距=拉速Vc*1000/频率f
负滑脱量为下降速度大于拉速时行走的距离，单位mm
正滑动时间tp=tc-tn：正弦tp: 0.24~0.47。