CN114626152A - 一种实现铸铁机恒定流量出铁的倾翻历程设计的*** - Google Patents
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Abstract
一种实现铸铁机恒定流量出铁的倾翻历程设计的***，包括：网格化划分单元、当前时刻数据映射集建立单元、下一时刻倾翻角度计算单元和翻角角度计算单元；网格化划分单元，用于对铁水罐体内腔的回转面进行网格化划分，建立网格模型；当前时刻数据映射集建立单元，根据建立的网格模型，建立当前t时刻，倾翻角度θ与铁水质量Mt的数据映射集；下一时刻倾翻角度计算单元，根据当前时刻数据映射集建立单元得到的数据集，由当前t时刻铁水质量Mt，倾翻角度θ和出铁流量mf，计算下一时刻的倾翻角度；翻角角度计算单元，根据铸铁机倾翻时间和倾翻角度，计算倾翻角速度。本发明实现铸铁机恒定流量出铁，解决了铸铁机还存在倾倒铁水的流量不稳定的问题。
Description
技术领域
本发明涉及的是铸铁领域,特别涉及一种实现铸铁机恒定流量出铁的倾翻历程设计的***。
背景技术
铸铁机是一种浇铸生铁块的设备。它由装有一系列铸型的循环链带组成，铁液在一端逐一注入运行中的铸型，在铸型运行途中冷却，在到达铸铁机尾部作反向运动时，凝固的铁块自动从铸型脱落。
铸铁机是高炉铸铁的重要设备，其运行稳定性是否良好直接关系到铸铁生产的连续性以及铸铁效率的提高
铸铁机的用途是把炼铁高炉冶炼出的铁水铸成定型的铁块。生产工艺要求在浇铸的过程中倾倒铁水的流量尽可能保持恒定，目的是让每块铸铁模铸出的铁块大小均匀，方便下一道工序的使用。然而，现有铸铁机还存在倾倒铁水的流量不稳定的问题。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种实现铸铁机恒定流量出铁的倾翻历程设计的***。
为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
一种实现铸铁机恒定流量出铁的倾翻历程设计的***，其特征在于，包括：
网格化划分单元、当前时刻数据映射集建立单元、下一时刻倾翻角度计算单元和翻角角度计算单元；其中：
网格化划分单元，用于对铁水罐体内腔的回转面进行网格化划分，建立网格模型；
当前时刻数据映射集建立单元，根据建立的网格模型，建立当前t时刻，倾翻角度θ与铁水质量Mt的数据映射集；
下一时刻倾翻角度计算单元，根据当前时刻数据映射集建立单元得到的数据集，由当前t时刻铁水质量Mt，倾翻角度θ和出铁流量mf，计算下一时刻的倾翻角度；
翻角角度计算单元，根据铸铁机倾翻时间和倾翻角度，计算倾翻角速度。
进一步地，网格化划分单元工作的具体方法为：铁水罐体内腔为回转体，回转面为多边形，将侧壁定义为一条边，使回转面就变为四边形，对回转面采用映射方法划分四边形网格，然后再根据四边形网格旋转一定角度生成五面体网格和六面体网格，将生成的体网格沿中心轴360度圆周阵列，生成内腔整体三维网格模型，移动网格模型坐标系原点至出铁口，根据网格模型，计算每个单元的体积及质心。
进一步地，当前时刻数据映射集建立单元建立倾翻角度θ与铁水质量M的数据映射集的方法为：根据t时刻，当铸铁机倾翻角度为θ，计算t时刻铁水含量M，其中，计算t时刻铁水含量M的方法为：获取铁水出铁口坐标(x0，y0)，在t时刻，针对每一个网格单元，根据当前的倾翻角度θ，计算其质心坐标(x’，y’)，根据每个单元的质心的坐标(x'、y')，判断质心纵坐标y'<0是否成立，如果是，判定该网格单元位于液面以下，将铁水质量M进行增加，使M＝M+Mi，其中Mi表示第i个网格单元的铁水质量；否则，进行下一个网格单元的判断，直到所有网格单元均判断完毕结束。
进一步地，计算t时刻的质心坐标的公式为：
其中，(x'、y')为t时刻质心横纵坐标，θ为当前的倾翻角度，(x、y)为初始时刻质心横纵坐标。
进一步地，当前t时刻，铁水质量Mt的计算方法为：
Mt＝minimum(mini,M)
其中，mini为初始铁水质量，返回当前倾翻角度θ和铁水质量Mt。
进一步地，下一时刻倾翻角度计算单元工作的具体方法为：已知t时刻，铸铁机铁水含量为Mt，则t+dt时刻，铸铁机铁水含量Mt+dt＝Mt-mf*dt，根据S200得到的数据集，采用线性插值方式，计算得到铁水质量计算t+dt时刻的倾翻角度θt+dt。
进一步地，翻角角度计算单元工作的方法为：
wt＝(θt+dt-θt)/dt，
其中，wt为倾翻角速度，θt+dt为t+dt时刻的倾翻角度，θt为t时刻的倾翻角度，dt为t+dt时刻和t时刻的时间差。
本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
本发明公开的一种实现铸铁机恒定流量出铁的倾翻历程设计的***，包括：网格化划分单元、当前时刻数据映射集建立单元、下一时刻倾翻角度计算单元和翻角角度计算单元；其中：网格化划分单元，用于对铁水罐体内腔的回转面进行网格化划分，建立网格模型；当前时刻数据映射集建立单元，根据建立的网格模型，建立当前t时刻，倾翻角度θ与铁水质量Mt的数据映射集；下一时刻倾翻角度计算单元，根据当前时刻数据映射集建立单元得到的数据集，由当前t时刻铁水质量Mt，倾翻角度θ和出铁流量mf，计算下一时刻的倾翻角度；翻角角度计算单元，根据铸铁机倾翻时间和倾翻角度，计算倾翻角速度。本发明实现铸铁机恒定流量出铁，解决了铸铁机还存在倾倒铁水的流量不稳定的问题。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例1中，一种实现铸铁机恒定流量出铁的倾翻历程设计的***的结构图；
图2为本发明实施例1中，网格化划分单元划分示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种实现铸铁机恒定流量出铁的倾翻历程设计的***。
实施例1
本实施例公开了一种实现铸铁机恒定流量出铁的倾翻历程设计的***，如图1，包括：网格化划分单元、当前时刻数据映射集建立单元、下一时刻倾翻角度计算单元和翻角角度计算单元；其中：
网格化划分单元，用于对铁水罐体内腔的回转面进行网格化划分，建立网格模型；
当前时刻数据映射集建立单元，根据建立的网格模型，建立当前t时刻，倾翻角度θ与铁水质量Mt的数据映射集；
下一时刻倾翻角度计算单元，根据当前时刻数据映射集建立单元得到的数据集，由当前t时刻铁水质量Mt，倾翻角度θ和出铁流量mf，计算下一时刻的倾翻角度；
翻角角度计算单元，根据铸铁机倾翻时间和倾翻角度，计算倾翻角速度。
在本实施例中，如图2，网格化划分单元工作的具体方法为：对铁水罐体内腔的回转面进行网格化划分，建立网格模型的方法为：铁水罐体内腔为回转体，回转面为多边形，将侧壁定义为一条边，使回转面就变为四边形，对回转面采用映射方法划分四边形网格，然后再根据四边形网格旋转一定角度生成五面体网格和六面体网格，将生成的体网格沿中心轴360度圆周阵列，生成内腔整体三维网格模型，移动网格模型坐标系原点至出铁口，根据网格模型，计算每个单元的体积及质心。
在本实施例中，当前时刻数据映射集建立单元建立倾翻角度θ与铁水质量M的数据映射集的方法为：根据t时刻，当铸铁机倾翻角度为θ，计算t时刻铁水含量M，其中，计算t时刻铁水含量M的方法为：获取铁水出铁口坐标(x0，y0)，在t时刻，针对每一个网格单元，根据当前的倾翻角度θ，计算其质心坐标(x’，y’)，根据每个单元的质心的坐标(x'、y')，判断质心纵坐标y'<0是否成立，如果是，判定该网格单元位于液面以下，将铁水质量M进行增加，使M＝M+Mi，其中Mi表示第i个网格单元的铁水质量；否则，进行下一个网格单元的判断，直到所有网格单元均判断完毕结束。
在本实施例中，计算t时刻的质心坐标的公式为：
其中，(x'、y')为t时刻质心横纵坐标，θ为当前的倾翻角度，(x、y)为初始时刻质心横纵坐标。
在本实施例中，，当前t时刻，铁水质量Mt的计算方法为：
Mt＝minimum(mini,M)
其中，(x'、y')为t时刻质心横纵坐标，θ为当前的倾翻角度，(x、y)为初始时刻质心横纵坐标。
在本实施例中，下一时刻倾翻角度计算单元工作的具体方法为：已知t时刻，铸铁机铁水含量为Mt，则t+dt时刻，铸铁机铁水含量Mt+dt＝Mt-mf*dt，根据S200得到的数据集，采用线性插值方式，计算得到铁水质量计算t+dt时刻的倾翻角度θt+dt。
在本实施例中，翻角角度计算单元工作的方法为：
wt＝(θt+dt-θt)/dt，
其中，wt为倾翻角速度，θt+dt为t+dt时刻的倾翻角度，θt为t时刻的倾翻角度，dt为t+dt时刻和t时刻的时间差。
本实施例公开的一种实现铸铁机恒定流量出铁的倾翻历程设计的***，包括：网格化划分单元、当前时刻数据映射集建立单元、下一时刻倾翻角度计算单元和翻角角度计算单元；其中：网格化划分单元，用于对铁水罐体内腔的回转面进行网格化划分，建立网格模型；当前时刻数据映射集建立单元，根据建立的网格模型，建立当前t时刻，倾翻角度θ与铁水质量Mt的数据映射集；下一时刻倾翻角度计算单元，根据当前时刻数据映射集建立单元得到的数据集，由当前t时刻铁水质量Mt，倾翻角度θ和出铁流量mf，计算下一时刻的倾翻角度；翻角角度计算单元，根据铸铁机倾翻时间和倾翻角度，计算倾翻角速度。本发明实现铸铁机恒定流量出铁，解决了铸铁机还存在倾倒铁水的流量不稳定的问题。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个***所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。
结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。
对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
Claims (7)
1.一种实现铸铁机恒定流量出铁的倾翻历程设计的***，其特征在于，包括：
网格化划分单元、当前时刻数据映射集建立单元、下一时刻倾翻角度计算单元和翻角角度计算单元；其中：
网格化划分单元，用于对铁水罐体内腔的回转面进行网格化划分，建立网格模型；
当前时刻数据映射集建立单元，根据建立的网格模型，建立当前t时刻，倾翻角度θ与铁水质量Mt的数据映射集；
下一时刻倾翻角度计算单元，根据当前时刻数据映射集建立单元得到的数据集，由当前t时刻铁水质量Mt，倾翻角度θ和出铁流量mf，计算下一时刻的倾翻角度；
翻角角度计算单元，根据铸铁机倾翻时间和倾翻角度，计算倾翻角速度。
2.如权利要求1所述的一种实现铸铁机恒定流量出铁的倾翻历程设计的***，其特征在于，网格化划分单元工作的具体方法为：铁水罐体内腔为回转体，回转面为多边形，将侧壁定义为一条边，使回转面就变为四边形，对回转面采用映射方法划分四边形网格，然后再根据四边形网格旋转一定角度生成五面体网格和六面体网格，将生成的体网格沿中心轴360度圆周阵列，生成内腔整体三维网格模型，移动网格模型坐标系原点至出铁口，根据网格模型，计算每个单元的体积及质心。
3.如权利要求1所述的一种实现铸铁机恒定流量出铁的倾翻历程设计的***，其特征在于，当前时刻数据映射集建立单元建立倾翻角度θ与铁水质量M的数据映射集的方法为：根据t时刻，当铸铁机倾翻角度为θ，计算t时刻铁水含量M，其中，计算t时刻铁水含量M的方法为：获取铁水出铁口坐标(x0，y0)，在t时刻，针对每一个网格单元，根据当前的倾翻角度θ，计算其质心坐标(x’，y’)，根据每个单元的质心的坐标(x'、y')，判断质心纵坐标y'<0是否成立，如果是，判定该网格单元位于液面以下，将铁水质量M进行增加，使M＝M+Mi，其中Mi表示第i个网格单元的铁水质量；否则，进行下一个网格单元的判断，直到所有网格单元均判断完毕结束。
4.如权利要求3所述的一种实现铸铁机恒定流量出铁的倾翻历程设计的***，其特征在于，计算t时刻的质心坐标的公式为：
其中，(x'、y')为t时刻质心横纵坐标，θ为当前的倾翻角度，(x、y)为初始时刻质心横纵坐标。
5.如权利要求3所述的一种实现铸铁机恒定流量出铁的倾翻历程设计的***，其特征在于，当前t时刻，铁水质量Mt的计算方法为：
Mt＝minimum(mini,M)
其中，mini为初始铁水质量，返回当前倾翻角度θ和铁水质量Mt。
6.如权利要求1所述的一种实现铸铁机恒定流量出铁的倾翻历程设计的***，其特征在于，下一时刻倾翻角度计算单元工作的具体方法为：已知t时刻，铸铁机铁水含量为Mt，则t+dt时刻，铸铁机铁水含量Mt+dt＝Mt-mf*dt，根据S200得到的数据集，采用线性插值方式，计算得到铁水质量计算t+dt时刻的倾翻角度θt+dt。
7.如权利要求6所述的一种实现铸铁机恒定流量出铁的倾翻历程设计的***，其特征在于，翻角角度计算单元工作的方法为：
wt＝(θt+dt-θt)/dt，
其中，wt为倾翻角速度，θt+dt为t+dt时刻的倾翻角度，θt为t时刻的倾翻角度，dt为t+dt时刻和t时刻的时间差。
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