式中 Gk——空炉倾动部分的重力，N； k——滚动摩擦系数，取k?Cm。 4按赫兹理论，圆柱形扇形板与直轨的接触变形为：
式中 p——弧形板上的单位载荷，N／m，p?接触宽度)；
D——弧形板直径，m；
E——弧形板材料的弹性模量，N/m。 9．3．2．2液压缸推力和行程计算
a液压缸的瞬时推力可由下式求出：
2Gk?GyM，(其中，m为两个弧形板与导轨
式中 M——电炉在不同倾角时的力矩，N·m；
l——力臂，即瞬时倾动中心O2到液压缸轴线的距离，m。
现求力臂。设液压缸与基础铰链中心A为坐标原点，建立坐标系。B点为液压缸与摇 架平台铰链中心，其坐标为：
式中 a——电炉处于水平初始位置，弧形板中心。的水平距离，m； R——弧形板半径，m；
f——A点到导轨面距离，m；
b——B点到弧形板中心的距离，m；
a——电炉处于水平初始位置时，直线BO与垂直线的夹角。
过A、B二点的直线(液压缸轴线)方程为：
瞬时倾动中心O2点坐标为x0?a?R?,y?f。不同倾动中心点到AB直线的距离l，只要把各点坐标代入法线方程式(9—10)即可求出：
把不同倾角P分别代入式(9—8)、(9—9)、(9—10)及(9—7)，可计算出所需要的推 力。
b液压缸的行程L
液压缸的行程L可用下式计算：
式中AB′、AB″为电炉前，后倾至极限位置时(?1、?2为相应的前、后倾角)液压缸铰链点间的距离。
9．4 电极装置
9．4．1电极装置的工艺特点
电极装置的作用是夹紧、放松、升降电极，输送电流。
每座电极装有三套电极装置。每套电极装置由电极、电极夹持器及电极升降系统组成。它们都装在框架(如图9—2中的13)中。按电炉的装料方式，此框架可以是旋转的、移动的或固定的。
电极通过装于炉盖中央部位的三个电极密封圈而伸入炉膛内，电极的分布即要均匀地加热熔化炉料，又不致使炉衬产生过热，通常把它们布置在等边三角形的顶点上，三角形的外接圆称为电极分布圆，其直径一般为炉膛内径的O．25～0．35倍。目前已有使用直流电的单根电极的电炉。
电极装置是电炉上的重要部件，在冶炼中，要求电极上下位置能随时而又准确地调节，以适应炉况的变化。电极装置工作条件恶劣，它不但在高温区工作，而且其导电部件(导电铜管、水冷电缆)通过强大电流，使铁磁构件受到感应磁场的强烈影响，同时由于“短路”时电流冲击，使挠性水冷电缆以至整个电极装置经常产生强烈振动。因此电极装置的结构应具有足够的系统刚性；可靠绝缘，电磁感应小；安装、调节、维修方便等特点。
9．4．2炉顶装料电极系统
图9—9为75t炉盖旋开式电炉的电极装置简图。它由电极夹持器、立柱和横臂以及升降系统组成。
9．4．2．1电极夹持器
电极夹持器的作用是夹紧电极，更换电极时放松电极，此外，输送电流，电流经水冷导电铜管、夹头本体传给电极。
图9—10为抱紧式气动弹簧拉杆电极夹持器。夹紧电极是依靠弹簧11压缩后产生的张力，拉动杠杆13向右，通过杠杆系统2将卡箍4拉向夹头体3而夹紧电极，卡箍4将电极“抱紧”在夹头体上。松开电极时，则将压缩空气通入气缸10，使弹簧进一步压缩，而拉杆则向左运动、卡箍被推离夹头体、弹簧的初始长度可以通过拉杆中间的调节螺母加以调整，以调节卡箍对电极的夹紧力。夹头体通过法兰盘与导电铜管1相联，导电钢管末端通过联接架与水冷电缆连接，电流经导电铜管、夹头体传至电极。为防止漏电，在拉杆中间、拉杆销轴、横臂前后连接处、导电铜管支架等处均有绝缘材料。
此种结构的横臂能在空间任一方向进行调整，调整螺栓7可使横臂绕销轴9转动，以实现水平偏角调整；调整推动座8的螺杆可实现横臂长度调整。此外调节导向偏心轮(图9—9中7)可实现横臂与水平面的夹角、横臂绕其轴线偏转及两个方向的平移微调，再加上横臂升降，所以它具有三向移动和三向转动的调整，故能使电极准确地调整到要求的安装位置。
这种电极夹紧装置优点是：由于采用抱紧式，拉杆不易变形，夹紧力大，夹紧可靠；导电铜管1布置在操纵机构上方，并在封闭构杆(弹簧、气缸)的上面设置了屏蔽板12，因而减少了这些零件内的涡流损失；在卡箍下面设挡焰水套，改善了夹头的工作环境。 9．4．2．2电极夹紧力计算
电极夹头对电极必须有足够的夹紧力，以保证电极在升降时，电极在夹头内不出现任何相对滑动。电极上升时，夹头对电极的摩擦力应大于电极的下滑力，应满足下列表达式：
式中
?N——夹头作用于电极上正压力的绝对值之和，N；
U——电极与夹头之间滑动摩擦系数，一般取0.1~0.15； G——电极重力，N；
图9—9电极系统总图
1一电极夹头；2—挡焰水套；3一操纵杠杆系统；4一横臂；5一立柱； 6一铰链；
7一导向轮；8—升降液压缸；9一电极放松气缸；10一水冷导电铜管
amax——提升电极时最大加速度，m/s2；
K——考虑温度影响，弹簧刚度变化，夹头与电极间实际接触状态等因素的安全 系数，一般取K=1．6～2．6。