鍛造液壓機鍛件成形尺寸補償控制研究
發(fā)布時間:2021-09-05 03:05
鍛造液壓機是機械制造行業(yè)中的重型機械設(shè)備,是衡量一個國家機械制造水平和能力的標志之一,在國民經(jīng)濟中占有重要地位。隨著現(xiàn)代化工業(yè)的迅速發(fā)展,各行各業(yè)對大型自由鍛件的需求,無論在規(guī)格和質(zhì)量上都提出了新的要求。提高鍛件質(zhì)量,增加使用壽命;提高鍛件精度,減少機加工量,節(jié)約原材料成為了鍛造液壓機發(fā)展的必然趨勢。影響鍛件精度的因素有很多,隨著對控制方法的不斷研究,控制精度逐漸得到提高,但傳統(tǒng)的控制方法多數(shù)為對液壓系統(tǒng)的控制,對鍛件尺寸精度的控制也止步于對執(zhí)行元件液壓缸行程的控制,忽略了鍛造液壓機機架受力變形對鍛件尺寸精度的影響,所以研究鍛造液壓機機架的變形并在控制過程中對其進行補償對提高鍛件尺寸精度具有重要意義。本文的主要研究內(nèi)容如下:首先,從本體結(jié)構(gòu)、傳動系統(tǒng)和控制方法三個方面對液壓機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行調(diào)研;分析傳統(tǒng)控制方法的優(yōu)缺點,提出一種基于彈性動力學(xué)理論的補償控制策略,提高鍛件尺寸控制精度。其次,以三梁四柱式鍛造液壓機為研究對象,對其受力狀態(tài)進行分析,建立機架動力學(xué)模型;通過對機架動力學(xué)模型的分析,得到機架關(guān)鍵節(jié)點的空間位置變化規(guī)律,建立位移傳感器測量值、機架變形量及實際鍛件尺寸三者之間...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
中國二重8MN模鍛壓機綜上所述,電液比例閥控系統(tǒng)優(yōu)點是頻帶寬,響應(yīng)速度快,增益較高,動態(tài)
b (a) 結(jié)構(gòu)簡圖 (b) 幾何示意圖圖 2-7 結(jié)構(gòu)示意圖.4 仿真分析對于前面所給的系統(tǒng)動力學(xué)方程可以根據(jù) MATLAB 中的 Simulink 模塊進真,Simulink 是 MATLAB 自帶的仿真分析模塊,它的優(yōu)點是不需要編寫程進行仿真分析時所用功能指令已經(jīng)被 MATLAB 模塊化處理,使用過程中可調(diào)用。減小了建模仿真時的工作量,在科學(xué)研究中被廣大學(xué)者廣泛應(yīng)用。4.1 動力學(xué)仿真模型的建立建立機架動力學(xué)仿真模型如圖 2-8 所示,模型由拉桿仿真模型、立柱仿真、立柱受力分析和機架變形計算等四部分組成。
1 1 1 11 2 1 2 111 1 1 11 2 1 2 213 66 3u u u u flm m E Au u u u fl (2-56)對于上述方程,作用力1f 、2f 是由系統(tǒng)工作壓力而定,在進行仿真時,可以采取在 MATLAB 中編寫 M 文件,然后借助 Simulink 中的 From workspace 模塊從工作空間中進行讀取。式(2-56)可以改寫為如式(2-57),此方程組為二階線性微分方程組,依據(jù)方程組建立可拉桿受力變形的仿真模型如圖 2-9 所示。 1 1 11 1 2 1 21 11 1 12 2 1 2 11 13636m E Au f u u um lE A mu f u u um l (3-57)因此,按照拉桿仿真模型的創(chuàng)建方法,依次創(chuàng)建其他部分的仿真模型,最終建立如圖 2-8 所示的機架動力學(xué)仿真模型。參照鍛造液壓機的技術(shù)參數(shù),設(shè)置模型仿真參數(shù)。部分參數(shù)值如表 2-1 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]10 MN彈性成形壓機結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化[J]. 熊丹丹,郭驛,趙坤民. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(10)
[2]基于ANSYS的鍛造液壓機工作缸缸體可靠性分析[J]. 王曉敏,王雅峰,張立香,薛應(yīng)芳. 河北工程大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(03)
[3]中國重型擠壓/鍛造設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 張君,侯永超,楊建,薛菲菲,李健,郭曉峰. 鍛壓裝備與制造技術(shù). 2018(04)
[4]四立柱液壓機下橫梁結(jié)構(gòu)的拓撲優(yōu)化設(shè)計[J]. 秦東晨,王然然,趙鶴鳴. 機械設(shè)計與制造. 2018(S1)
[5]精密鍛造設(shè)備研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 于琨山. 世界有色金屬. 2018(10)
[6]精密鍛造技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 趙震,白雪嬌,胡成亮. 鍛壓技術(shù). 2018(07)
[7]智能鍛造技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略研究[J]. 王新云,金俊松,李建軍,夏巨諶. 鍛壓技術(shù). 2018(07)
[8]開式泵控非對稱缸負載容腔獨立控制耦合特性[J]. 姚靜,王佩,董兆勝,孔祥東. 中國機械工程. 2017(14)
[9]強化工業(yè)基礎(chǔ)是實施《中國制造2025》的關(guān)鍵[J]. 屈賢明. 機械工業(yè)標準化與質(zhì)量. 2017(06)
[10]開式泵控鍛造油壓機流量壓力復(fù)合位置控制研究[J]. 艾超,劉艷嬌,宋豫,孔祥東. 中國機械工程. 2016(13)
博士論文
[1]大噸位液壓機多模式電液控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張強.浙江大學(xué) 2017
[2]800MN模鍛液壓機液壓系統(tǒng)設(shè)計與同步控制策略研究[D]. 于今.重慶大學(xué) 2016
[3]800MN巨型液壓機同步系統(tǒng)精良控制技術(shù)研究[D]. 周育才.中南大學(xué) 2012
[4]負載口獨立電液比例方向閥控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉英杰.浙江大學(xué) 2011
[5]鍛造油壓機液壓控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 姚靜.燕山大學(xué) 2009
碩士論文
[1]120T液壓機設(shè)計及關(guān)鍵部件性能分析[D]. 周海強.燕山大學(xué) 2017
[2]3.15MN快鍛液壓機振動特性研究[D]. 張繼立.燕山大學(xué) 2017
[3]50MN鋼絲纏繞模鍛液壓機本體結(jié)構(gòu)研究與半圓梁優(yōu)化[D]. 鄒偉杰.燕山大學(xué) 2017
[4]考慮承載整體性的雙柱式預(yù)緊組合結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法及其應(yīng)用[D]. 王鑫磊.浙江大學(xué) 2016
[5]鍛造液壓機非線性輸出調(diào)節(jié)控制方法研究[D]. 汪田洲.天津大學(xué) 2016
[6]0.6MN自由鍛液壓機閥控缸力閉環(huán)控制特性研究[D]. 盧江輝.燕山大學(xué) 2015
[7]液壓機快鍛系統(tǒng)復(fù)合控制節(jié)能研究[D]. 周芳.燕山大學(xué) 2015
[8]基于遺傳算法的0.6MN快鍛液壓機多PID控制器參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 魏征.燕山大學(xué) 2015
[9]基于變頻調(diào)節(jié)的快鍛液壓機泵閥復(fù)合控制研究[D]. 張哲.燕山大學(xué) 2014
[10]多向模鍛液壓機有限元分析及特征剛度的研究[D]. 王利臣.天津理工大學(xué) 2014
本文編號:3384548
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
中國二重8MN模鍛壓機綜上所述,電液比例閥控系統(tǒng)優(yōu)點是頻帶寬,響應(yīng)速度快,增益較高,動態(tài)
b (a) 結(jié)構(gòu)簡圖 (b) 幾何示意圖圖 2-7 結(jié)構(gòu)示意圖.4 仿真分析對于前面所給的系統(tǒng)動力學(xué)方程可以根據(jù) MATLAB 中的 Simulink 模塊進真,Simulink 是 MATLAB 自帶的仿真分析模塊,它的優(yōu)點是不需要編寫程進行仿真分析時所用功能指令已經(jīng)被 MATLAB 模塊化處理,使用過程中可調(diào)用。減小了建模仿真時的工作量,在科學(xué)研究中被廣大學(xué)者廣泛應(yīng)用。4.1 動力學(xué)仿真模型的建立建立機架動力學(xué)仿真模型如圖 2-8 所示,模型由拉桿仿真模型、立柱仿真、立柱受力分析和機架變形計算等四部分組成。
1 1 1 11 2 1 2 111 1 1 11 2 1 2 213 66 3u u u u flm m E Au u u u fl (2-56)對于上述方程,作用力1f 、2f 是由系統(tǒng)工作壓力而定,在進行仿真時,可以采取在 MATLAB 中編寫 M 文件,然后借助 Simulink 中的 From workspace 模塊從工作空間中進行讀取。式(2-56)可以改寫為如式(2-57),此方程組為二階線性微分方程組,依據(jù)方程組建立可拉桿受力變形的仿真模型如圖 2-9 所示。 1 1 11 1 2 1 21 11 1 12 2 1 2 11 13636m E Au f u u um lE A mu f u u um l (3-57)因此,按照拉桿仿真模型的創(chuàng)建方法,依次創(chuàng)建其他部分的仿真模型,最終建立如圖 2-8 所示的機架動力學(xué)仿真模型。參照鍛造液壓機的技術(shù)參數(shù),設(shè)置模型仿真參數(shù)。部分參數(shù)值如表 2-1 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]10 MN彈性成形壓機結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化[J]. 熊丹丹,郭驛,趙坤民. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(10)
[2]基于ANSYS的鍛造液壓機工作缸缸體可靠性分析[J]. 王曉敏,王雅峰,張立香,薛應(yīng)芳. 河北工程大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2018(03)
[3]中國重型擠壓/鍛造設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 張君,侯永超,楊建,薛菲菲,李健,郭曉峰. 鍛壓裝備與制造技術(shù). 2018(04)
[4]四立柱液壓機下橫梁結(jié)構(gòu)的拓撲優(yōu)化設(shè)計[J]. 秦東晨,王然然,趙鶴鳴. 機械設(shè)計與制造. 2018(S1)
[5]精密鍛造設(shè)備研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 于琨山. 世界有色金屬. 2018(10)
[6]精密鍛造技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 趙震,白雪嬌,胡成亮. 鍛壓技術(shù). 2018(07)
[7]智能鍛造技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略研究[J]. 王新云,金俊松,李建軍,夏巨諶. 鍛壓技術(shù). 2018(07)
[8]開式泵控非對稱缸負載容腔獨立控制耦合特性[J]. 姚靜,王佩,董兆勝,孔祥東. 中國機械工程. 2017(14)
[9]強化工業(yè)基礎(chǔ)是實施《中國制造2025》的關(guān)鍵[J]. 屈賢明. 機械工業(yè)標準化與質(zhì)量. 2017(06)
[10]開式泵控鍛造油壓機流量壓力復(fù)合位置控制研究[J]. 艾超,劉艷嬌,宋豫,孔祥東. 中國機械工程. 2016(13)
博士論文
[1]大噸位液壓機多模式電液控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張強.浙江大學(xué) 2017
[2]800MN模鍛液壓機液壓系統(tǒng)設(shè)計與同步控制策略研究[D]. 于今.重慶大學(xué) 2016
[3]800MN巨型液壓機同步系統(tǒng)精良控制技術(shù)研究[D]. 周育才.中南大學(xué) 2012
[4]負載口獨立電液比例方向閥控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉英杰.浙江大學(xué) 2011
[5]鍛造油壓機液壓控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 姚靜.燕山大學(xué) 2009
碩士論文
[1]120T液壓機設(shè)計及關(guān)鍵部件性能分析[D]. 周海強.燕山大學(xué) 2017
[2]3.15MN快鍛液壓機振動特性研究[D]. 張繼立.燕山大學(xué) 2017
[3]50MN鋼絲纏繞模鍛液壓機本體結(jié)構(gòu)研究與半圓梁優(yōu)化[D]. 鄒偉杰.燕山大學(xué) 2017
[4]考慮承載整體性的雙柱式預(yù)緊組合結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法及其應(yīng)用[D]. 王鑫磊.浙江大學(xué) 2016
[5]鍛造液壓機非線性輸出調(diào)節(jié)控制方法研究[D]. 汪田洲.天津大學(xué) 2016
[6]0.6MN自由鍛液壓機閥控缸力閉環(huán)控制特性研究[D]. 盧江輝.燕山大學(xué) 2015
[7]液壓機快鍛系統(tǒng)復(fù)合控制節(jié)能研究[D]. 周芳.燕山大學(xué) 2015
[8]基于遺傳算法的0.6MN快鍛液壓機多PID控制器參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 魏征.燕山大學(xué) 2015
[9]基于變頻調(diào)節(jié)的快鍛液壓機泵閥復(fù)合控制研究[D]. 張哲.燕山大學(xué) 2014
[10]多向模鍛液壓機有限元分析及特征剛度的研究[D]. 王利臣.天津理工大學(xué) 2014
本文編號:3384548
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