高溫布料器運動仿真及分析.pdf

1、布料器是高爐的核心部件，保證其安全可靠的運作是實現(xiàn)高爐煉鐵的基本前提。目前，主要的布料器形式為無料鐘爐頂布料器，常用的型號有PW型、PW改進(jìn)型、BT型和BG型等。這些布料器大多采用齒輪傳動實現(xiàn)各種形式的布料，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且占用空間大。本文所研究的兩種布料器采用空間連桿機(jī)構(gòu)實現(xiàn)布料，與常規(guī)布料器相比具有結(jié)構(gòu)簡單，占用空間少的優(yōu)勢。
　　布料器實現(xiàn)均勻布料需滿足以下三個條件:一是結(jié)構(gòu)滿足最優(yōu)化條件，不存在運動死點且各主要關(guān)節(jié)處受力最小;二

2、是強(qiáng)度滿足無限疲勞壽命要求;三是可實現(xiàn)特定軌跡下的均勻布料，易于控制。本文在布料器結(jié)構(gòu)優(yōu)化的前提下主要驗證運動中不存在死點和得出特定軌跡下的均勻布料下運動方程，實現(xiàn)運動控制。
　　本文所研究的兩種高爐布料器采用空間連桿機(jī)構(gòu)實現(xiàn)布料功能，由于涉及復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算及三維變換，使得其研究較為困難。目前對其研究主要采用三種方法:利用對偶理論，通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣，列出非線性方程組求解;軟件仿真得到輸入輸出的數(shù)值解;優(yōu)化法求解近似軌跡，涉及到初值

3、選取，目標(biāo)函數(shù)性態(tài)及尋優(yōu)方法。
　　本文采用動力學(xué)仿真軟件ADAMS對某企業(yè)布料器連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行運動仿真，得出特定布料軌跡下的輸入輸出數(shù)值，聯(lián)合MATLAB軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性擬合，求出特定布料軌跡下的控制方程。為了實現(xiàn)參數(shù)化控制，在前期工作的基礎(chǔ)之上建立了布料器查詢數(shù)據(jù)庫，輸入特定的布料軌跡參數(shù)即可得到驅(qū)動液壓缸的活塞轉(zhuǎn)角方程，從而實現(xiàn)對布料器的實時控制。
　　由于某企業(yè)的高溫布料器的運動存在著運動不確定性，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺