【摘要】：大型鍛造設備的生產(chǎn)應用對于制造商和用戶一直是一個挑戰(zhàn)。機械、電氣、液壓以及材料相關(guān)工藝的成功組合是開發(fā)出徑向鍛造設備的必備基礎。由于這種成形技術(shù)存在眾多優(yōu)點,在棒材和管件加工的尺寸公差及材料利用率方面具有超高的精度,特別在特殊材料鍛造,例如高合金鋼和超級合金材料,在關(guān)鍵的工程零件的生產(chǎn)應用上有著突出的優(yōu)勢。所以出現(xiàn)后得到快速發(fā)展。隨著大噸位全液壓式徑鍛機的應用需求越來越大,而國內(nèi)的此種機型僅處在自主研發(fā)階段,因此,盡快實現(xiàn)此種全液壓式徑鍛機的國產(chǎn)化具有重要意義。徑鍛機主機液壓伺服系統(tǒng)具有高壓大流量、高鍛打頻次以及負載復雜多變等的工況特征,這些因素決定了系統(tǒng)中關(guān)鍵元部件的重要性。本論文以某徑鍛機主機液壓伺服系統(tǒng)為載體,聯(lián)合運用理論分析和數(shù)值計算相結(jié)合的研究方法,對徑鍛機主機液壓伺服控制系統(tǒng)動態(tài)特性進行了深入研究,分析其中關(guān)鍵設計參數(shù)對鍛造油缸靜動態(tài)特性的影響,為樣機設計制造提供理論參考,其主要內(nèi)容如下:(1)利用MATLAB/Simulink對主缸機液伺服系統(tǒng)進行分析。首先建立了先導閥控對稱缸和鍛造主缸的物理數(shù)學模型,利用經(jīng)典控制理論分別建立它們的線性化時域模型和頻域模型,通過對其模型內(nèi)部關(guān)系的分析,找到影響系統(tǒng)靜、動態(tài)特性的關(guān)鍵因素。(2)闡述徑鍛機主機液壓伺服系統(tǒng)的組成和工作原理,以液壓伺服系統(tǒng)的控制性能和控制精度為目標,利用AMESim軟件根據(jù)產(chǎn)品樣本結(jié)構(gòu)與參數(shù)對主機液壓伺服系統(tǒng)中的關(guān)鍵元部件以及主機液壓伺服控制系統(tǒng)進行仿真建模;在此基礎上建立主機液壓伺服控制系統(tǒng),通過批處理運行,研究了在不同的控制策略下系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)對系統(tǒng)靜、動態(tài)特性的影響規(guī)律,并提出了主機液壓伺服控制的方法和思路,系統(tǒng)設計制造的關(guān)鍵參數(shù)范圍,為徑鍛機主機液壓伺服系統(tǒng)的錘頭的位置精度控制和主缸的機構(gòu)優(yōu)化設計提供了一定參考依據(jù)。(3)通過物理場仿真軟件COMSOL對主缸流程進行數(shù)值分析,建立主缸流固耦合場計算模型,剖析主缸內(nèi)部流場流動狀態(tài),通過設置關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù),對比其對主缸運動狀態(tài)的影響,進一步優(yōu)化主缸結(jié)構(gòu)。(4)利用相似模型原理,根據(jù)系統(tǒng)的靜動態(tài)相似準則,設計實驗模型的尺寸結(jié)構(gòu),介紹了實驗臺的工作原理、實驗條件及試驗方法,搭建主缸液壓伺服系統(tǒng)模型實驗臺。
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG315.4

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本文編號：2604733