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鏈式冷床中仿真系統的運用論文
1問(wèn)題提出
某廠(chǎng)460無(wú)縫鋼管生產(chǎn)線(xiàn)使用雙鏈式冷床冷卻鋼管，如圖1所示，但鋼管在運輸過(guò)程中循環(huán)出現偏心滾動(dòng)脫離鏈爪的現象，由于鏈速較慢，脫離后的一段時(shí)間鋼管將不再旋轉，從而導致鋼管冷卻不均，直度也受到影響。經(jīng)現場(chǎng)實(shí)測分析發(fā)現此現象是由于鋼管自身壁厚不均及直度不勻導致鋼管偏心引起的。針對這種情況，在這里綜合兩種鏈式冷床的特點(diǎn)提出一種新的冷床布置形式，通過(guò)傾斜布置雙鏈式冷床來(lái)保證鋼管始終靠在撥爪上，以保證鋼管在間歇橫移運動(dòng)中始終能夠旋轉。但是針對不同的管徑和偏心程度，冷床的合理傾斜角度較難確定。隨著(zhù)計算機仿真技術(shù)的發(fā)展，可以利用計算機建模模擬鋼管在冷床上的運動(dòng)過(guò)程，通過(guò)調整設計參數確定合理的傾斜。
2計算機建模及參數設定
為了對鋼管運動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行分析，通過(guò)三維軟件建立鋼管、正向鏈和反向鏈的簡(jiǎn)化模型，裝配后如圖2所示。鋼管規格457×65mm，密度7850kg/m3。撥爪及支撐面與鋼管的靜摩擦因數μ=0．3，鋼管與支撐軌道之間的滾動(dòng)摩擦因數μ=0．5mm，鋼管與支撐面的滑動(dòng)摩擦因數μ=0．2［1］。正反鏈速均為0．03m/s。由于壁厚偏心及直度引起的綜合偏心量為3mm。
3模擬結果
通過(guò)給正、反鏈設定不同的傾斜角度，依靠鋼管對撥爪的受力變化，判斷鋼管是否始終壓靠在撥爪上并隨其共同運動(dòng)。具體數據如下:當軌道傾角為0°時(shí)，組成一組槽形的前后撥爪受力－時(shí)間曲線(xiàn)如圖3和圖4所示。當軌道傾角為1．5°時(shí)，后撥爪受力－時(shí)間曲線(xiàn)如圖5所示。
4結論
圖3及圖4是兩個(gè)鏈節距前后撥爪上所受受力－時(shí)間曲線(xiàn)。由圖可見(jiàn)此時(shí)鋼管會(huì )出現脫離后鏈爪，并最終沖撞前鏈爪的情況。其中，兩曲線(xiàn)受力共同為0的時(shí)間段即為鋼管與反向鏈相對靜止的狀態(tài)，此時(shí)鋼管容易出現局部冷卻不均。圖5為正、反鏈整體向上傾斜1．5°后后鏈爪上的受力－時(shí)間曲線(xiàn)，由圖可見(jiàn)，壓力呈周期性變化，但始終大于0，說(shuō)明鋼管始終壓靠在后撥爪上，根據鋼管在冷床上的工作原理［2］，鋼管是可以在整個(gè)橫移過(guò)程中實(shí)現持續旋轉的，從而保證了鋼管的均勻冷卻和較好的直度。
5結束語(yǔ)
通過(guò)計算機建模，仿真了鏈式冷床的運動(dòng)。針對鋼管由于自身直度及壁厚不均引起的綜合偏心對運動(dòng)造成的影響進(jìn)行的分析。結合兩種鏈式冷床的特點(diǎn)提出了傾斜布置雙鏈式冷床的方式，并通過(guò)更改模型參數，找出了合理的冷床傾斜角。
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