值为-0.5一+0.2m/min,速度调节的周期很有规律，每六秒钟一次，而西德样机在 给定拉速1.5m/min,实际的统计拉速为1.5m/min,速度波动为-0.1一+0.2m/min, 上述数据说明，邯钢的连铸机在拉坯过程中，速度波动范围为0.7m/mi,统计的拉坯速 度比设定值低0.2m/mi,显然，这种周期性调节拉速是有害的，这是因为：第一，电机 始终处于起动、製动状态下工作，对电机以及相关电器元件的使用寿命是不利的，第二， 传动系统始终处于频繁起动下工作，造成传动零件之间的冲击，对传动系统的工作也不 利，第三，拉速频繁变化，对结晶器内坯壳的形成也是不利的，因此，从调速系统看，邯 钢目前使用的水口直径和设定拉速是值得商榷的。在浇注150mm方坯时，邯钢使用的水口 直径最大为15.8mm,天津的水口直径为16.5mm,邯钢要保持设定1.5m/min的拉速，水 口直径如增加到16.5mm,这样单位小时产量可提高6.3%，浇注时间可缩短约5分钟。 三、四连杆振动机构优化设计的数学模型 随着连俦技术的迅速发展，结晶器振动机构经过几种形式的演变，近十几年来，在大型 板坯以及中小型弧形连铸机上，四连杆振动机构得到广泛应用，这种振动机构能比较准确 的实现结晶器的弧线运动，它对提高铸坯质量、减少铸坯在结晶器中裂纹的形成都具有明 显的优点。 我国从Demag公司引进了R5.25米小方坯连铸机，从Concast公司引进了R10,3米板 坯连铸机，对这两种圆弧半经的连铸机，国内在进行翻版设计时，可按照其结构参数进行设 计，对于其它圆孤半径的连铸机，其振动机构如何设计，它在弧线上的位置如何布置，它 的几何参数如何确定，从消化国外引进技术来说，必须搞清它的设计思想和设计计算方 法，为此，要求我们建立四连杆振动机构优化设计的数学模型。 用四连杆振动机构来近似实现圆弧运动，其机构设计要满足连铸机总体布置、设备的 安装和检修的要求，根据板坯连铸机和方坯连铸机的不同特点，四连杆振动机构有内弧和 外孤两种布置形式。 四连杆振动机构结构参数设计的出发点是：要使结晶器的振动轨迹曲线与理论圆弧曲 线之间的误差最小，在满足结晶器弧线运动的精度下，机构尺寸应尽可能诚小，以减轻振动 机构在往复运动中的冲击力。根据这一设计思想，由四连杆机构的几何关系和运动关系，建 立了内弧布置和外弧布置的四连杆振动机构的六种数学模型，也就是最优化设计中的目标 函数，根据孤型连铸机的工艺设计条件、机构设计条件和总体参数条件，构成了目标函数 的15个不等约束条件。 由上述数学模型和机构设计的约束条件，采用优化设计中的非线性规划中的罚函数方 法，即SUMT方法，在国产TQ-16电子计算机上，参照邯钢、天钢和昆钢R5,25米小方坯 连铸机和武钢R10,3米板坯连铸机振动机构的结构参数来考核该模型的准确性，通过27种 方案的计算，可以得出： 1。用所建立的数学模型和约束条件，对邯钢、天钢和昆钢内弧布置的和武钢外弧布置 的四连杆振动机构，进行优化设计的结果，其尺寸误差分别不大于0.03和2mm,角度误 差不超过25'和16'，说明该模型完全可以满足设计要求。 2。在设计四连杆振动机构时，从误差最小的观点出发，以外弧下口的数学模型作为目 标函数较为合理，但对于小方坯连铸机，由于计算误差不大于0.03mm和25'，因此，采 131值为 一 。 一 ， 速度调节 的周期很有规律 ， 每木秒钟一次 ， 而 西德 样 机 在 给 定拉速 ， 实际的统计拉速为 ， 速度波动为 一 － 。 ， 亡 上 述数据 说 明 ， 邯钢 的连铸机在拉坯过 程中 ， 速度波动范围为。 ， 统计的拉坯速 度 比设 定值低 ， 显 然 ， 这种周期性调 节 拉速是有害的 ， 这是 因为 第一 ， 电 机 可 始终处于起动 、 掣动状态下工作 ， 对 电机 以及 相关 电器元件的使用寿命是不 利 的， 第二 ， 传动系统始终处于频繁起动下工 作 ， 造成传动零件之 间的冲击 ， 对传动系统的 工 作 也 不 缸 利， 第三 ， 拉速频繁变化 ， 对结晶器 内坯壳 的形成也是不 利的 ， 因此 ， 从调 速系 统看 ， 邯 钢 目前使用的水 口 直径和设定拉速是值得商榷的 。 在浇注 方坯时 ， 邯钢使用 的水 口 气 直径最大为 ， 天 津的水 口 直径为 ， 邯钢要保持设定 。 的拉速 ， 水 口直径如增加到 ， 这样单位小时产量可提高 ， 浇 注时 间可缩短约 分钟 。 多 卜 令 三 、 四 连杆振动机构优化设计 的数学棋型 随着连铸技术的迅速 发展 ， 结晶器振动机构经过 几种形式 的演变 ， 近十 几年来 ， 在大型 板坯 以及 中小型弧形连铸机上 ， 四 连杆振动机构得到广泛应用 ， 这种振动机构能 比较 准确 的实现结晶器的弧 线运动 ， 它对提高铸坯质量 、 减少铸坯在结晶器 中裂纹 的形成 都具有明 显 的优点 。 我国从 五 公司 引进 米小方坯连铸机 ， 从 公 司 引进 了 米板 坯连铸机 ， 对这两种圆弧半经 的连 铸机 ， 国 内在进行翻版设计时 ， 可按照 其结构参数进行设 计 ， 对于其它 圆弧半径的连铸机 ， 其振动机构如何设计 ， 它在弧 线上的位置如何布置 ， 它 的几何参数如何确定 ， 从 消化 国外引进技术来说 ， 必须搞清它的设计 思 想和设 计 计 算 方 法 ， 为此 ， 要求我们建立 四 连 杆振动机构优化设计的数学模型 。 用 四连 杆振动机构来近似实现 圆弧运动 ， 其机构设计要满足连铸机总体布置 、 设备的 安装和检修的要求 ， 根据板坯连 铸机和方坯连铸机 的不 同特点 ， 四 连杆振动机构有内弧和 外弧两种布置形式 。 四 连杆振动机构结构参数设计 的出发 点是 要使结晶器 的振动轨迹 曲线与理论 圆弧曲 线之 间的误差最小 ， 在满足 结晶器弧线运 动的精度 下 ， 机构尺 寸应 尽可 能减小 ， 以减轻振动 机构在往复运动 中的冲击力 。 根据这 一设计思 想 ， 由四 连杆机构的几何关系 和运动关系 ，建 立 了内弧布置 和外 弧 布置的 四连杆振动机构的六 种数学模型 ， 也就是最优化设计 中的 目标 函数 ， 根据弧型 连铸机 的工艺设计条件 、 机构设计条件和总体参数条件 ， 构成 了 目标函数 的 个不等约束条件 。 由上述数学模型 和机构设计的约束条件 ， 采用优化设计 中的非线性规划 中的罚 函数方 法 ， 即 方法 ， 在 国产 一 电子 计算机上 ， 参照邯钢 、 天钢 和 昆钢 米小 方坯 连铸机和武钢 米板坯连铸机振 动机构的结构参数来考核该模型 的准确性 ， 通 过 种 方案的计算 ， 可 以 得出 用所建立 的数学模型 和约束条件 ， 对邯钢 、 天钢 和 昆钢内弧 布置的和武钢外弧布置 的四连杆振动机构 ， 进行优化设计的结果 ， 其 尺寸误差 分 别不 大于 和 ， 角 度 误 差不超过 ‘ 和 ‘ ， 说 明该模型完全可以满足设 计要求 。 在设计 四 连杆振动机构时 ， 从误 差最小 的观点出发 ， 以外弧下 口 的数学模型作为 目 标 函数较为合理 ， 但对于小方坯连铸机 ， 由于计算误差不大于 和 ， ， 因 此 ， 采