本文關鍵詞：大型精密重載回轉工作臺油膜厚度的檢測與控制

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【摘要】：靜壓工作臺由于具有高精密性、高承載能力以及壽命長的優(yōu)點在數(shù)控機床領域被普遍的應用,而靜壓工作臺的承載能力、剛度等各項工作性能主要由靜壓導軌的油膜厚度決定。但是靜壓導軌在實際工作的時候,油膜厚度在施加外載荷之后不能保持穩(wěn)定,影響了靜壓導軌的承載能力和油膜剛度。因此對工作臺的油膜厚度穩(wěn)定性進行調(diào)節(jié),保證工作臺高精密、高承載、高剛度等工作性能是精密重載回轉加工領域非常迫切的需求。工作臺液壓系統(tǒng)研究方面,首先分析了回轉工作臺的結構特點,對比研究了開式靜壓導軌結構和閉式靜壓導軌結構以及定量式供油和定壓式供油的優(yōu)缺點,確定了該工作臺采用定量的閉式靜壓導軌,設計了一種以調(diào)節(jié)多頭泵流量繼而控制油膜厚度的液壓系統(tǒng),通過選取主要液壓元器件,以實現(xiàn)對工作臺油膜厚度調(diào)節(jié)。油膜厚度檢測方面,通過綜合考慮工況和檢測精度,確定了油膜厚度的檢測儀器為電渦流位移傳感器,同時考慮到偏載以及工作臺的制造誤差,提出了一種平均平滑濾波的方式用以減小誤差,確定油膜厚度,為后續(xù)的油膜厚度調(diào)節(jié)提供準確數(shù)據(jù)。油膜厚度控制方面,由于供油流量恒定,靜壓導軌在受到外載荷的時候,油膜厚度必然會減小,為了使工作臺的油膜厚度穩(wěn)定在初始設定值,本文提出了由電渦流位移傳感器、控制器、變頻電機、多頭泵、閉式靜壓導軌構成的油膜厚度閉環(huán)控制系統(tǒng),并對每一個環(huán)節(jié)建立數(shù)學模型,利用matlab/simulink仿真軟件對其進行仿真。結果表明,在控制模型的作用下油膜厚度穩(wěn)定在設計油膜厚度,油膜穩(wěn)定性得到了大幅度提高。最后,在西門子840DSL數(shù)控系統(tǒng)上開發(fā)了一套油膜厚度控制系統(tǒng),對控制模型在試驗平臺上進行了驗證,實驗結果表明,油膜厚度可以穩(wěn)定在設計值。
【關鍵詞】：精密重載 回轉工作臺 油膜厚度 流量控制 系統(tǒng)仿真
【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG659
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 研究課題的來源8
• 1.2 課題的研究背景和意義8-9
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析9-12
• 1.4 課題主要研究內(nèi)容12-15
• 第2章 工作臺的液壓系統(tǒng)設計15-28
• 2.1 靜壓工作臺的結構15-23
• 2.1.1 靜壓工作臺的工作原理15-17
• 2.1.2 靜壓工作臺的分類17-19
• 2.1.3 閉式靜壓工作臺供油形式19-22
• 2.1.4 油墊的結構與計算22-23
• 2.3 回轉工作臺供油系統(tǒng)設計23-27
• 2.3.1 供油系統(tǒng)設計要求23-24
• 2.3.2 供油系統(tǒng)原理圖設計24-25
• 2.3.3 主要液壓元件的選型25-27
• 2.4 本章小結27-28
• 第3章 工作臺油膜厚度檢測系統(tǒng)設計28-35
• 3.1 檢測實施方案28-30
• 3.2 檢測儀器的確定30-34
• 3.2.1 油膜厚度檢測儀器的選擇30-31
• 3.2.2 電渦流位移傳感器的選型31-34
• 3.3 本章小結34-35
• 第4章 工作臺油膜厚度控制策略研究35-47
• 4.1 靜壓工作臺油膜厚度控制方案35-36
• 4.2 控制模型各環(huán)節(jié)的數(shù)學模型36-41
• 4.2.1 電渦流位移傳感器檢測環(huán)節(jié)數(shù)學模型37-38
• 4.2.2 變頻電機環(huán)節(jié)的數(shù)學模型38
• 4.2.3 多頭泵環(huán)節(jié)的數(shù)學模型38-39
• 4.2.4 泵的流量與載荷間的數(shù)學模型39-40
• 4.2.5 載荷與油膜厚度間的數(shù)學模型40-41
• 4.3 工作臺油膜厚度控制仿真41-46
• 4.3.1 仿真方法及工具41
• 4.3.2 工作臺油膜厚度控制系統(tǒng)的參數(shù)設置41-42
• 4.3.3 基于MATLAB/SIMULINK的油膜厚度控制系統(tǒng)仿真42-43
• 4.3.4 PID控制器的設計43-45
• 4.3.5 基于油膜厚度閉環(huán)控制方案的仿真分析45-46
• 4.4 本章小結46-47
• 第5章 工作臺油膜厚度控制系統(tǒng)實驗與驗證47-56
• 5.1 基于西門子 840DSL數(shù)控系統(tǒng)油膜厚度控制系統(tǒng)開發(fā)47-51
• 5.1.1 開發(fā)環(huán)境與開發(fā)工具47
• 5.1.2 智能控制系統(tǒng)的開發(fā)47-51
• 5.2 工作臺油膜厚度智能控制系統(tǒng)實驗驗證51-55
• 5.2.1 試驗平臺搭建51-52
• 5.2.2 油膜厚度的檢測與調(diào)整52-55
• 5.3 本章小結55-56
• 第6章 總結與展望56-58
• 6.1 總結56-57
• 6.2 研究展望57-58
• 參考文獻58-61
• 致謝61-62
• 附錄：作者在攻讀碩士學位期間取得的科研成果62

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6 葉榮學;孫偉;張艾萍;徐永勝;孫振濤;楊久宏;;滑動軸承油膜厚度變化對汽輪機轉子穩(wěn)定性的影響[A];第九屆全國振動理論及應用學術會議論文集[C];2007年

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1 吳，

本文編號：888915