[發明專利]結晶器與鑄坯間摩擦力動態分析方法及裝置、電子設備

有效

• 申請號: 201910768486.6
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN110579300B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 白居冰
• 申請（專利權）人: 北京數鈺科技發展有限公司
• 主分類號: G06F11/30
• 分類號: G06F11/30
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 張超艷;董永輝

1.一種結晶器與鑄坯間摩擦力動態分析裝置，其特征在于，包括液壓振動系統、平衡彈簧結構、采集模塊、模型構建模塊、模型參數獲得模塊和摩擦力監測模塊，其中：

液壓振動系統和平衡彈簧結構，對結晶器自重進行平衡，液壓振動系統安裝有壓力傳感器和振動位移傳感器；

采集模塊，采集壓力傳感器測量的液壓振動系統的輸出力及振動位移傳感器測量的結晶器的振動位移；

模型構建模塊，根據結晶器受力平衡構建受力平衡模型，所述結晶器受力包括液壓振動系統輸出力、通過振動位移表征的平衡彈簧結構的彈力、通過振動加速度表征的慣性力以及通過銅板和鑄坯之間的相對運動速度線性函數表征的摩擦力；

模型參數獲得模塊，將采集模塊采集的輸出力和振動位移輸入模型構建模塊構建的受力平衡模型，獲得摩擦力和相對運動速度之間的線性函數；

摩擦力監測模塊，通過模型參數獲得模塊獲得線性函數和以后的相對運動速度變化監測摩擦力的變化。

2.根據權利要求1所述的結晶器與鑄坯間摩擦力動態分析裝置，其特征在于，還包括設定模塊，所述設定模塊設定受力平衡模型的多個假設條件，所述假設條件包括第一條件、第二條件和第三條件，所述第一條件為生產過程中，每個振動周期內，忽略冷卻水在周期內的重量變化；所述第二條件為由于振動偏擺導致的摩擦力變化計入摩擦力；所述第三條件為當振動運動速度與拉速相等時，由于未產生相對運動，忽略靜態摩擦力的作用，摩擦力為0。

3.根據權利要求1所述的結晶器與鑄坯間摩擦力動態分析裝置，其特征在于，還包括報警模塊，當摩擦力監測模塊監測到摩擦力變化值超過設定閾值時，發送信號給報警模塊，報警模塊發出異常預警信號。

4.根據權利要求1所述的結晶器與鑄坯間摩擦力動態分析裝置，其特征在于，所述模型參數獲得模塊還通過獲得的線性函數及相對運動速度獲得摩擦力的變化周期，將所述變化周期的線性函數發送給摩擦力監測模塊，結合變化周期以后的相對運動的變化監測摩擦力的變化。

5.根據權利要求1所述的結晶器與鑄坯間摩擦力動態分析裝置，其特征在于，所述模型構建模塊通過下式構建受力平衡模型

F_t+K(L_b-S_t)＝Ma_t+B(V_m-V_c)

其中，F_t為t時刻液壓振動系統輸出力，K為彈簧彈性系數，S_t為t時刻振動位移量，L_b為彈簧自由狀態頂端位置，M為結晶器綜合質量，a_t為t時刻振動加速度，B為摩擦力一階系數，V_m為結晶器振動速度，V_c為鑄機生產拉速。

6.根據權利要求5所述的結晶器與鑄坯間摩擦力動態分析裝置，其特征在于，所述模型參數獲得模塊包括：

變化周期獲得單元，通過采集模塊采集的振動位移時間序列獲得振動位移的變化周期，從而獲得摩擦力的變化周期，振動位移的變化周期和摩擦力的變化周期相同；

特征點采集單元，采集變化周期內振動加速度為零的特征點以及振動運動速度與拉速相等的特征點的數據；

第一模型參數獲得單元，將特征點采集單元采集的特征點數據輸入受力平衡模型，獲得第一模型參數，所述第一模型參數包括：彈簧彈性系數、結晶器綜合質量和摩擦力線性表征的一階系數；

第二模型參數獲得單元，將第一模型參數獲得單元獲得的第一模型參數和特征點采集單元采集的特征點的數據輸入受力平衡模型，獲得第二模型參數，所述第二模型參數包括彈簧自由狀態頂端位置。