【摘 要】本文以北海誠德1600mm不銹鋼板坯連鑄機項目為載體，詳細闡述鋼包臂的設(shè)計過程。

【關(guān)鍵詞】鋼包臂 結(jié)構(gòu) 設(shè)計計算 有限元分析

鋼包回轉(zhuǎn)臺是現(xiàn)代板坯連鑄中應(yīng)用最普遍的鋼包運載設(shè)備[1]，而鋼包臂又是該設(shè)備中重要的承載部件，其受力情況直接影響到設(shè)備的澆鑄性能和運行安全與否，因此，在設(shè)計時必須要進行嚴格的理論計算和仿真分析。

一、鋼包臂的結(jié)構(gòu)形式

鋼包回轉(zhuǎn)臺共有兩個鋼包，每個鋼包由兩個鋼包臂支撐。鋼包臂為鋼板焊接結(jié)構(gòu)，兩組鋼包臂通過兩個升降液壓缸支撐，可以實現(xiàn)單獨升降。在升降過程中，通過上下連桿組成的平行四連桿機構(gòu)使鋼包臂始終水平，從而保證了鋼包液面持續(xù)水平。鋼包臂上設(shè)有鋼水稱重裝置，稱重裝置上設(shè)有壓力傳感器，能將鋼包的重量及時傳遞到控制系統(tǒng)，并通過操作平臺上的顯示器掌握液位高度，從而控制鋼水的重量。在以下的計算和分析中，均是以單個鋼包臂作為研究對象的。

二、鋼包臂的設(shè)計計算

鋼包臂設(shè)計的主要依據(jù)是負載情況以及工藝條件，對承載最高情況下的危險截面進行靜強度和剛度計算。

a.滿包工況：滿包重180噸，過載系數(shù)1.3，載荷為180×1.3=234噸；b.接收包工況：沖擊系數(shù)為2，載荷為180×1.3×2=468噸。

在計算和分析時按照最危險情況考慮，即載荷為468噸。

鋼包臂受力情況如圖1所示，其結(jié)構(gòu)可以看做是懸臂梁，斷面Ⅰ-Ⅰ為最危險截面。其中表示接收包工況時載荷，表示鋼包臂自重，表示鋼包中心線至斷面Ⅰ-Ⅰ的距離，表示鋼包臂重心至斷面Ⅰ-Ⅰ的距離。

四、結(jié)語

本文通過理論計算驗證了該鋼包臂設(shè)計方案的可行性，又通過有限元分析進一步對該設(shè)計方案進行了評估，二者均證明了此設(shè)計的合理性，為后續(xù)項目中相似噸位的鋼包臂設(shè)計和結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了可靠的理論依據(jù)。

參考文獻：

[1] 曹廣疇.現(xiàn)代板坯連鑄[M].北京.冶金工藝出版社.1994，124-126.

[2] 俞新陸 楊津光 巢克念.液壓機[M].北京.機械工業(yè)出版社.2006，47-51.

[3] 聶毓琴 孟廣偉主編.材料力學(xué)[M].北京.機械工業(yè)出版社.2004，194-198.