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包鋼無(wú)縫鋼管收集裝置降噪和防沖擊研究
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包鋼無(wú)縫鋼管廠作為國(guó)家大型骨干企業(yè),面臨著激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),因此在保有原有優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上,迫切需要全面提升產(chǎn)品的質(zhì)量,爭(zhēng)取更大的市場(chǎng)份額。包鋼無(wú)縫鋼管廠的設(shè)備是五十年代從前蘇聯(lián)引進(jìn)的,主要生產(chǎn)直徑140mm至直徑426mm的無(wú)縫鋼管。在收集過(guò)程中,鋼管的落差大,產(chǎn)生了噪音和沖擊 。沖擊使鋼管發(fā)生了塑性變形,噪音損害了工人的身體健康。作為面向二十一世紀(jì)的現(xiàn)代化企業(yè),必須考慮如何在優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)的前提下,創(chuàng)造一個(gè)清潔、無(wú)污染的生產(chǎn)環(huán)境。因此,對(duì)于無(wú)縫鋼管收集裝置的深入研究勢(shì)在必行。

   包鋼無(wú)縫鋼管廠與高效軋制國(guó)家工程研究中心合作,研究降低鋼管收集裝置沖擊的方案;受現(xiàn)場(chǎng)條件所限,不能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。所以采用大型有限元分析軟件ANSYS,模擬現(xiàn)有生產(chǎn)條件下鋼管的變形情況,然后改變主要參數(shù),找到使鋼管不發(fā)生變形的條件,為下一步改造方案提供理論依據(jù)。
    采用ANSYS/LS-DYNA對(duì)鋼管運(yùn)動(dòng)沖擊問(wèn)題進(jìn)行模擬。鋼管在碰撞前的運(yùn)動(dòng)由兩個(gè)階段組成:第一階段鋼管在導(dǎo)軌上的滾動(dòng);第二階段鋼管脫離導(dǎo)軌落到收集槽中。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況,鋼管在導(dǎo)軌上的滾動(dòng)距離L和鋼管在收集槽中的落差H2,是決定鋼管沖擊變形的主要因素,計(jì)算了不同工況下,L和H2對(duì)于鋼管沖擊變形的影響。綜合不同工況的計(jì)算結(jié)果,得出鋼管落差與塑性變形的關(guān)系和鋼管導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)距離與塑性變形的關(guān)系。


計(jì)算模型圖

   使用ANSYS軟件進(jìn)行無(wú)縫鋼管的變形模擬,其數(shù)據(jù)真實(shí)性得到了現(xiàn)場(chǎng)的認(rèn)可,且在獲得數(shù)據(jù)的同時(shí)并未影響生產(chǎn)。模擬的最終結(jié)果為新型無(wú)縫鋼管收集裝置的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù),目前依據(jù)這一模擬結(jié)果設(shè)計(jì)的第一種方案已完成,正在進(jìn)行第二種方案的設(shè)計(jì)。


分析結(jié)果1


分析結(jié)果2

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