10t單支臂電渣爐結(jié)構(gòu)分析及其優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、電渣爐是將普通碳鋼在大電流的作用下進(jìn)行重熔的設(shè)備，其熔煉后所獲得的電渣鋼的機(jī)械性能可達(dá)到或超過同鋼種鍛件的水平。隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)對鋼材性能的要求也越來越高，這就使得對于電渣爐的研究成為了當(dāng)前的熱門與趨勢，也使得它應(yīng)用的越來越廣泛。
　　本課題以邢臺10t電渣爐實(shí)際工程項(xiàng)目為研究背景，運(yùn)用ANSYS軟件對電渣爐的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析。
　　電渣爐機(jī)械設(shè)備主要包括電極升降橫臂和立柱部分。本文使用Solidworks

2、三維軟件對電渣爐進(jìn)行實(shí)體建模，成功導(dǎo)入ANSYS軟件后，完成電渣爐機(jī)械設(shè)備的有限元分析。因?yàn)榱⒅请娫鼱t主要的承重部件，因此針對立柱部分進(jìn)行單獨(dú)分析，分析結(jié)果表明電渣爐設(shè)備強(qiáng)度和剛度達(dá)到工作的要求。
　　電極通過升降橫臂上的滾輪實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動，由于輪軌與軌道之間的接觸形式為線面接觸，因此會在滾輪和軌道的表面產(chǎn)生很大的接觸應(yīng)力。過大的接觸應(yīng)力導(dǎo)致滾輪和軌道產(chǎn)生塑性變形，嚴(yán)重的情況下會使電渣爐在工作過程中產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和振動。本文以軌道

3、和滾輪為研究對象建立二維模型進(jìn)行分析，并與赫茲理論求解數(shù)值進(jìn)行分析對比，二者計(jì)算相對誤差為1.2％，同時列出了常用幾組滾輪的許用最大壓力，為設(shè)計(jì)人員對滾輪的選型提供了一定的參考和依據(jù)。
　　電渣爐立柱部分為電渣爐主要的承重部件，其質(zhì)量占電渣爐整個設(shè)備的35％左右，本文使用命令流方法在ANSYS中建立立柱的數(shù)學(xué)模型，定義等效應(yīng)力和應(yīng)變做為約束條件，立柱的重量最輕為目標(biāo)函數(shù)，使用ANSYS軟件對立柱進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，優(yōu)化后立柱的重量減少了