本文關(guān)鍵詞：熱鋼坯端面在線標(biāo)識(shí)設(shè)備的設(shè)計(jì)與研究

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【摘要】：隨著鋼鐵行業(yè)和科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們對(duì)鋼鐵產(chǎn)品的在線監(jiān)測(cè)、質(zhì)量管理和質(zhì)量溯源的要求也越來越高,鋼坯標(biāo)識(shí)在現(xiàn)代企業(yè)連續(xù)化生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。本課題研制了一套熱鋼坯端面在線標(biāo)識(shí)設(shè)備,將每塊鋼坯對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)廠家、連鑄機(jī)號(hào)、熔煉爐號(hào)、生產(chǎn)R期、鋼種等內(nèi)容構(gòu)成唯一信息編號(hào),適時(shí)地標(biāo)識(shí)在鋼坯端面,實(shí)現(xiàn)了鋼坯的在線標(biāo)識(shí),克服了“混坯”現(xiàn)象,并為質(zhì)量溯源提供了依據(jù)。本文首先分析了鋼坯標(biāo)識(shí)設(shè)備的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),根據(jù)廠方提供的技術(shù)要求和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,確定了標(biāo)識(shí)設(shè)備的工藝流程,給出了標(biāo)識(shí)設(shè)備的整機(jī)組成及結(jié)構(gòu)示意圖,并介紹了電弧寫字噴槍的基本工作原理。熱鋼坯端面在線標(biāo)識(shí)設(shè)備包括寫字機(jī)構(gòu)、槍頭保護(hù)機(jī)構(gòu)、刮鱗機(jī)構(gòu)、主箱體及龍門架五大模塊,本文分別對(duì)各模塊的機(jī)械結(jié)構(gòu)、工作原理等做了詳細(xì)敘述,運(yùn)用CAD軟件構(gòu)建了各模塊的結(jié)構(gòu)模型,并根據(jù)設(shè)備的實(shí)際工作情況,對(duì)重要的零部件進(jìn)行了研究分析,確保其滿足使用要求。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后,本文對(duì)標(biāo)識(shí)設(shè)備的主要部件進(jìn)行了有限元分析,包括流體動(dòng)力學(xué)仿真和靜力分析兩個(gè)部分。流體動(dòng)力學(xué)仿真是在計(jì)算流體力學(xué)理論的基礎(chǔ)上,運(yùn)用Gambit構(gòu)建寫字噴嘴的二維模型,并將模型導(dǎo)入到Fluent中,研究了Laval噴管特性參數(shù)的變化情況,得到粒子射流的速度分布圖,并將新型電弧寫字噴嘴與普通電弧寫字噴嘴的噴涂效果進(jìn)行了對(duì)比分析；在大跨度龍門架的靜力分析中,本文設(shè)計(jì)了四種結(jié)構(gòu)形式,把Pro/Engineer構(gòu)建的三維模型導(dǎo)入ANSYS Workbench,通過靜力分析,得到龍門架的最佳設(shè)計(jì)方案,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì),進(jìn)一步提高了大跨度龍門架的靜力學(xué)特性,此外還對(duì)主箱體框架進(jìn)行了靜力分析,驗(yàn)證了主箱體框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性,保證了標(biāo)識(shí)設(shè)備運(yùn)行安全可靠。本課題所研制的熱鋼坯端面在線標(biāo)識(shí)設(shè)備,不僅可以保證標(biāo)識(shí)準(zhǔn)確率,標(biāo)識(shí)出清晰、美觀的字符,而且能降低工作人員的勞動(dòng)量,提高生產(chǎn)線的自動(dòng)化和標(biāo)準(zhǔn)化水平,增強(qiáng)鋼鐵生產(chǎn)廠家的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【關(guān)鍵詞】：鋼坯標(biāo)識(shí)設(shè)備 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 流體動(dòng)力學(xué)分析 靜力分析
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG173
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 課題研究的背景9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)10-14
• 1.2.1 標(biāo)識(shí)設(shè)備的國(guó)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 標(biāo)識(shí)設(shè)備的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.3 標(biāo)識(shí)設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)14
• 1.3 課題來源及研究意義14-15
• 1.4 論文的主要工作15-16
• 2 標(biāo)識(shí)設(shè)備的總體設(shè)計(jì)16-23
• 2.1 工藝安排及性能指標(biāo)16-18
• 2.1.1 工藝安排16-17
• 2.1.2 性能指標(biāo)17-18
• 2.2 工作原理及整機(jī)組成18-21
• 2.2.1 工作原理18-19
• 2.2.2 整機(jī)組成19-21
• 2.3 傳動(dòng)方案的選取21-23
• 3 標(biāo)識(shí)設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)23-52
• 3.1 寫字機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)23-31
• 3.1.1 XY方向移動(dòng)平臺(tái)24-26
• 3.1.2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)26-27
• 3.1.3 電弧寫字噴槍設(shè)計(jì)27-31
• 3.2 槍頭保護(hù)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)31-37
• 3.2.1 旋轉(zhuǎn)保護(hù)機(jī)構(gòu)31-34
• 3.2.2 平行四桿保護(hù)機(jī)構(gòu)34-37
• 3.3 刮鱗機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)37-40
• 3.3.1 驅(qū)動(dòng)形式的確定38-40
• 3.3.2 同步帶傳動(dòng)40
• 3.4 主箱體設(shè)計(jì)40-46
• 3.4.1 縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)41-42
• 3.4.2 橫向驅(qū)動(dòng)電機(jī)42-44
• 3.4.3 送絲機(jī)構(gòu)44-45
• 3.4.4 激光測(cè)距裝置45
• 3.4.5 隔熱防護(hù)設(shè)計(jì)45-46
• 3.5 龍門架46-51
• 3.5.1 橫梁及立柱46-49
• 3.5.2 滾輪行走機(jī)構(gòu)49
• 3.5.3 電纜輔助結(jié)構(gòu)49-51
• 3.6 本章小結(jié)51-52
• 4 標(biāo)識(shí)設(shè)備主要部件的有限元分析52-70
• 4.1 有限元法概述52-57
• 4.1.1 計(jì)算流體力學(xué)理論基礎(chǔ)52-53
• 4.1.2 計(jì)算流體力學(xué)軟件介紹53-55
• 4.1.3 有限元分析理論基礎(chǔ)55-56
• 4.1.4 有限元軟件介紹56-57
• 4.2 寫字噴嘴的流體動(dòng)力學(xué)仿真57-63
• 4.2.1 Laval噴管特性分析57-60
• 4.2.2 噴涂效果分析60-63
• 4.3 龍門架的有限元分析63-67
• 4.3.1 模型的前處理63-65
• 4.3.2 靜力計(jì)算結(jié)果與分析65-67
• 4.4 主箱體框架的有限元分析67-69
• 4.4.1 模型的前處理68
• 4.4.2 靜力計(jì)算結(jié)果與分析68-69
• 4.5 本章小結(jié)69-70
• 5 總結(jié)與展望70-72
• 5.1 總結(jié)70
• 5.2 展望70-72
• 6 參考文獻(xiàn)72-76
• 7 致謝76-77
• 附錄77-83

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