1.一種步進(jìn)梁式加熱爐的冷卻支撐構(gòu)件制作方法,其特征在于,所述冷卻支撐構(gòu)件包括縱水梁以及多個(gè)用于支撐所述縱水梁的支撐柱,所述冷卻支撐構(gòu)件的制作方法包括:
步驟100、獲取所述縱水梁的預(yù)設(shè)截面參數(shù);
步驟200、根據(jù)所述縱水梁的預(yù)設(shè)截面參數(shù),計(jì)算獲得所述縱水梁的預(yù)設(shè)截面系數(shù)W;
步驟300、獲取坯料的尺寸、坯料的材料密度和相鄰坯料的間距,獲取相鄰所述冷卻支撐構(gòu)件中所述縱水梁的間距,以及獲取所述支撐柱的數(shù)量和間距;
步驟400、根據(jù)所述坯料的尺寸、所述坯料的材料密度和相鄰所述坯料的間距,以及根據(jù)相鄰所述冷卻支撐構(gòu)件中所述縱水梁的間距,計(jì)算獲得所述縱水梁承受的坯料均布載荷q;
步驟500、根據(jù)所述支撐柱的數(shù)量和間距、以及所述坯料均布載荷q,計(jì)算獲得所述縱水梁的最大彎矩Mmax和所述縱水梁的最大撓度fmax;
步驟600、根據(jù)所述縱水梁的預(yù)設(shè)截面系數(shù)W、所述縱水梁的最大彎矩Mmax和所述縱水梁的最大撓度fmax,校驗(yàn)所述縱水梁的強(qiáng)度和剛度,并在所述縱水梁的強(qiáng)度和剛度滿足需求時(shí),確定所述縱水梁的實(shí)際截面參數(shù);
步驟700、根據(jù)所述縱水梁的實(shí)際截面參數(shù)制作所需的縱水梁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)梁式加熱爐的冷卻支撐構(gòu)件制作方法,其特征在于,所述縱水梁包括兩個(gè)相平行的支撐管,兩個(gè)支撐管之間通過連接塊連接,且所述連接塊的長(zhǎng)度與所述支撐管的長(zhǎng)度相等;所述縱水梁的預(yù)設(shè)截面參數(shù)包括所述支撐管的預(yù)設(shè)外徑D和預(yù)設(shè)內(nèi)徑d,所述步驟200包括:
根據(jù)公式計(jì)算所述縱水梁的預(yù)設(shè)截面系數(shù)W;其中,a表示連接塊的寬度;h表示連接塊的高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)梁式加熱爐的冷卻支撐構(gòu)件制作方法,其特征在于,所述步進(jìn)梁式加熱爐包括n個(gè)所述縱水梁,在n個(gè)所述縱水梁上放置有多個(gè)所述坯料,每個(gè)所述坯料橫跨在n個(gè)所述縱水梁上;所述步驟400包括:
步驟410、將每個(gè)所述坯料分成起始段、末尾段以及位于起始段、末尾段之間的(n-1)個(gè)中間段,其中,靠近所述起始段的縱水梁為第1縱水梁,靠近所述末尾段的縱水梁為第n縱水梁;
步驟420、計(jì)算獲得每個(gè)所述縱水梁對(duì)所述坯料的支撐力,具體包括:
根據(jù)公式R1=ρ(L0+0.5L1)bwbh/(bs+bw),計(jì)算獲得所述第1縱水梁的支撐力R1;
根據(jù)公式Rn=ρ(0.5Ln-1+Ln)bwbh/(bs+bw),計(jì)算獲得所述第n縱水梁的支撐力Rn;
根據(jù)公式Ri=0.5ρ(Li-1+Li)bwbh/(bs+bw),計(jì)算獲得位于所述第1縱水梁和所述第n縱水梁之間的第i縱水梁的支撐力Ri;
步驟430、選取所述支撐力R1、Ri、Rn中的最大值作為所述縱水梁的坯料均布載荷q;
其中,ρ表示所述坯料的材料密度;bw表示所述坯料的寬度、bh表示所述坯料的高度,bs表示相鄰所述坯料之間的間距,L0表示所述起始段的長(zhǎng)度,Ln所述末尾段的長(zhǎng)度,Li表示第i個(gè)所述中間段的長(zhǎng)度,其中i為大于1且小于(n-1)的整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)梁式加熱爐的冷卻支撐構(gòu)件制作方法,其特征在于,每個(gè)所述縱水梁包括連續(xù)梁和兩個(gè)懸臂梁,每個(gè)所述懸臂梁一端分別與所述支撐柱和所述連續(xù)梁連接,另一端懸空;所述連續(xù)梁設(shè)置有m個(gè)用于連接所述支撐柱的支點(diǎn),m個(gè)支點(diǎn)將所述連續(xù)梁分成(m-1)個(gè)支撐段;所述步驟500包括:
步驟510、根據(jù)Mlx=a1×qLm2計(jì)算獲得所述連續(xù)梁的最大彎矩Mlx,根據(jù)計(jì)算獲得所述懸臂梁的最大彎矩Mxb;
步驟520、根據(jù)計(jì)算獲得所述連續(xù)梁的最大撓度flx,根據(jù)計(jì)算獲得所述懸臂梁的最大撓度fxb;
步驟530、比較所述Mlx和所述Mxb,選取其中較大的值作為所述縱水梁的最大彎矩Mmax;比較所述flx和所述fxb,選取其中較大的值作為所述縱水梁的最大撓度fmax;
其中,q表示所述縱水梁承受的坯料均布載荷,a1表示所述連續(xù)梁的彎矩系數(shù),b1表示所述連續(xù)梁的撓度系數(shù),Lm表示所述連續(xù)梁中最長(zhǎng)的所述支撐段的長(zhǎng)度值,Lxb表示所述懸臂梁的長(zhǎng)度,Elx所述連續(xù)梁的彈性模量。Exb表示所述懸臂梁的彈性模量,Jlx表示連續(xù)梁的截面慣性矩,Jxb表示所述懸臂梁的截面慣性矩。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的步進(jìn)梁式加熱爐的冷卻支撐構(gòu)件制作方法,其特征在于,當(dāng)m=2時(shí),所述連續(xù)梁為單跨簡(jiǎn)支梁,所述a1=0.125,所述b1=1.302;
當(dāng)m=3時(shí),所述連續(xù)梁為兩跨連續(xù)梁,所述a1=0.07,所述b1=0.521;
當(dāng)m=4時(shí),所述連續(xù)梁為三跨連續(xù)梁,所述a1=0.08,所述b1=0.677;
當(dāng)m=5時(shí),所述連續(xù)梁為四跨連續(xù)梁,所述a1=0.077,所述b1=0.632;
當(dāng)m≥6時(shí),a1=0.078,b1=0.644。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的步進(jìn)梁式加熱爐的冷卻支撐構(gòu)件制作方法,其特征在于,所述步驟600包括,
步驟610、獲取所述縱水梁的許用應(yīng)力[σ]、所述縱水梁的撓度判斷系數(shù)N、以及所述縱水梁撓度最大部位所在支撐段的最大撓度支撐段長(zhǎng)度L;
步驟620、根據(jù)所述縱水梁的許用應(yīng)力[σ]、所述縱水梁的預(yù)設(shè)截面系數(shù)W、所述縱水梁的最大彎矩Mmax校核所述縱水梁的強(qiáng)度;所述縱水梁的許用應(yīng)力[σ]、所述縱水梁的預(yù)設(shè)截面系數(shù)W、所述縱水梁的最大彎矩Mmax三者關(guān)系應(yīng)滿足
步驟630、根據(jù)所述縱水梁的撓度判斷系數(shù)N、所述縱水梁的最大撓度fmax、所述最大撓度支撐段長(zhǎng)度L校核所述縱水梁的剛度,所述縱水梁的撓度判斷系數(shù)N、所述縱水梁的最大撓度fmax、所述最大撓度支撐段長(zhǎng)度L三者關(guān)系應(yīng)滿足:
7.一種步進(jìn)梁式加熱爐的冷卻支撐構(gòu)件,其特征在于,所述冷卻支撐構(gòu)件包括縱水梁,以及多個(gè)用于支撐所述縱水梁的支撐柱,所述縱水梁包括連續(xù)梁和兩個(gè)懸臂梁,每個(gè)所述懸臂梁一端分別與所述支撐柱和所述連續(xù)梁連接,另一端懸空。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的步進(jìn)梁式加熱爐的冷卻支撐構(gòu)件,其特征在于,每個(gè)所述縱水梁中,所述連續(xù)梁設(shè)置有m個(gè)用于連接所述支撐柱的支點(diǎn),所述m個(gè)支點(diǎn)將所述連續(xù)梁分成(m-1)個(gè)支撐段。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的步進(jìn)梁式加熱爐的冷卻支撐構(gòu)件,其特征在于,所述連續(xù)梁包括兩個(gè)相互平行的支撐管,兩個(gè)所述支撐管之間通過連接塊連接,且所述連接塊的長(zhǎng)度與所述支撐管的長(zhǎng)度相等。