100MN油压机锻件尺寸影响因素分析

依托100 MN油压机项目,对自由锻造液压机工作中影响锻件尺寸精度的各种因素进行分析和量化,依据量化结果得出机架在工作时的变形量是影响的锻件尺寸精度最主要因素的结论。在"整机架"基础上推导了整机的刚度方程,并利用ANSYS软件平台对整个机架进行有限元模拟,证明整机刚度方程的准确性。通过整机机架刚度方程的耦合归纳,为锻件尺寸补偿系统建立起数学模型,同时为后续锻件尺寸的精确控制奠定了理论基础。     

巨型液压机同步平衡控制系统的控制优化

300MN模锻水压机是我国国防和基础建设的关键设备,其中的同步平衡控制系统对提高模锻件的精度,改善液压机的受力状态,延长液压机本体和模具的寿命具有重要作用。通过建立同步平衡控制系统的数学模型,分析了影响控制系统的因素,并进行了优化。     

锻造液压机锻件变形量精准补偿控制研究

锻造液压机锻件变形量是通过液压缸位移来间接推算,忽略了机架变形等因素的影响,造成锻件变形量描述不准确.针对这一问题,提出一种对锻件变形量的二次补偿控制算法.分析锻造液压机机架变形等因素对锻件尺寸精度的影响,利用拉格朗日函数建立锻造液压机机架变形的弹性动力学模型,通过几何分析计算得到机架变形量、实际锻件尺寸、传感器测量尺寸之间的数学函数关系,基于机架变形量提出一次补偿控制.在此基础上,结合锻造液压机工作过程中主缸压力变化的工况,分析不同升压速率对锻件变形量的影响,并将其引入,进行二次补偿控制.基于0.6 MN锻造液压机试验台,通过对比采用补偿控制算法前后的试验,分析基于机架变形量和由升压速率引起变形量的补偿控制对锻件变形量精准控制的效果,验证锻件变形量补偿控制算法的有效性.试验结果表明,锻件变形量补偿控制算法有效克服了机架变形及主缸压力变化对锻件变形量影响,实现了锻件变形量直接控制,提高了锻件尺寸精度,为实现锻件变形量精准控制提供了一种新方法.     

弧齿锥齿轮冷锻件尺寸精度的数值模拟研究

准确预测锻件的尺寸精度是冷锻弧齿锥齿轮研究的难点之一。提出了冷锻件尺寸精度的表征方法,结合有限元数值模拟预测了弧齿锥齿轮冷锻件的尺寸精度,并分析了润滑条件对冷锻件尺寸精度的影响。结果表明,该方法简单易行,能够有效地评价弧齿锥齿轮冷锻件的尺寸精度;当其他条件一定时,摩擦因子m越大,锻件的尺寸精度越低。     

轴向磁化永磁轴承的刚度特性分析

利用永磁体等效电流模型,以轴向磁化的永磁轴承为对象建立了刚度矩阵,通过无量纲化,分析了各个尺寸参数对刚度的影响规律,并绘制了相应的变化曲线图,分析结果表明:在轴向力和径向刚度分析中,当R/a>3时,磁环外径作为弱影响参数可以被省略;在倾斜刚度和耦合刚度分析中,外径的影响规律不能被忽略;当磁环的高度和厚度相等时,永磁轴承性能最优。     

0.6MN自由锻造液压机力闭环控制系统性能分析

为提高锻件性能和材料利用率,研究了锻造液压机的工作原理,并建立其数学模型,采用频域分析方法,研究负载刚度对力控系统特性的影响。利用AMESim与MATLAB/Simulink建立协同仿真平台,分析系统动态性能,同时分别引入PID控制器、积分分离控制器以及模糊PID控制器分析研究其对于0.6MN自由锻造液压机力闭环控制性能的影响,并通过实验验证仿真结果的正确性。     

刚度和质量驱动的预紧组合框架式液压机多目标优化设计

为了满足液压机高刚度、轻量化的性能要求,提出刚度和质量驱动的液压机多目标优化设计方法。通过对98MN数控等温锻造液压机结构分析,抽取影响液压机刚度和质量的关键因素;运用正交试验设计方法进行试验,提取刚度和强度与关键因素之间的关系数据。采用一阶响应面建模方法建立上横梁、下横梁刚度和主要部件强度的数学模型,并用统计误差分析方法验证模型的有效性。根据部件结构,建立液压机整机质量的数学模型。进而建立以提高刚度和减轻质量为目标的液压机优化模型。运用非支配解排序遗传优化算法,对液压机上梁刚度与整机质量进行多目标优化,得到Pareto优化解集,可使98MN数控等温锻造液压机刚度提高5%、质量减轻10%。     

柔性铰链近场超声悬浮滑块动特性系数研究

应用可压缩气体动力润滑理论建立了柔性铰链超声挤压膜滑块的动、静特性系数模型,并应用数值方法对模型进行求解,获得了高频激励条件下柔性铰链气体挤压膜滑块的动、静特性系数。讨论了悬浮高度、激励振幅以及激励频率对动特性系数的影响。根据分析发现,这些参数都对挤压膜特性有着显著的影响。悬浮高度越高,挤压膜刚度和阻尼越小。激励振幅越大,挤压膜刚度和阻尼越大。而频率的影响几乎呈线性关系,频率越高,刚度和阻尼越大,挤压膜刚度和阻尼都随着频率的增加而增加,最后对这种结论进行了解释。     

滚齿机刀架传动系统刚度对其性能的影响研究

为了探究系统刚度与刀架传动系统动态特性和精度的关系,针对滚齿机刀架传动链这一复杂机电系统,从全局机电耦合角度,建立了该系统的机电耦合模型并基于齿轮副啮合刚度、传动轴扭转刚度得出了机械刚度模型。通过MATLAB/Simulink仿真,得出了机械刚度与伺服刚度对系统的影响规律。又通过研究机械刚度、系统伺服刚度与系统闭环控制参数的耦合关系分析了刚度对跟踪精度、抗振性和抗干扰能力的影响。所得结论可提高齿轮机床精密传动系统的稳定性和加工精度并对机电耦合控制参数方案的优化设计提供了研究基础。     

弹性均压槽空气静压轴承静特性的影响因素分析

为了研究影响弹性均压槽空气静压轴承静态特性的因素,基于气固耦合原理,建立弹性均压槽空气静压轴承的耦合控制方程,采用有限差分对控制方程进行离散求解,分别研究供气压力、均压槽宽度和节流孔直径对弹性均压槽空气静压轴承静态特性的影响。结果表明:供气压力、均压槽宽度和节流孔直径对弹性均压槽空气静压轴承承载力和刚度的影响较大,供气压力越大,轴承的承载力和刚度也越大,但刚度最大时的工作气膜间隙越小;均压槽宽度越大,轴承刚度最大时的工作气膜间隙越大;节流孔直径越小,轴承刚度越大。实验结果和理论计算结果基本一致,验证了数学模型和理论方法的正确性。     

基于神经网络和遗传算法的液压机上梁轻量化和刚度优化设计

提高刚度和轻量化是液压机设计中重点研究的内容。针对传统设计方法难以解决上梁刚度和轻量化之间的矛盾问题,提出了基于神经网络和遗传算法的液压机上梁轻量化和刚度优化设计方法。在液压机设计过程中,建立了上梁有限元分析的参数化模型。采用正交试验设计安排试验方案,获取试验数据。以试验数据为训练和检测样本,建立了设计参数与刚度和质量目标之间的非线性映射关系的神经网络模型。运用NSGA-Ⅱ遗传进化算法对神经网络模型进行优化,在指定参数区域内找出设计参数的Pareto最优解集。结果表明:该方法对于液压机上梁的多目标优化具有明显的效果。     

300MN模锻水压机分配阀主阀开启力动态特性

300MN模锻水压机分配阀的主阀开启力很大,开启力动态特性影响水压机控制精度。采用解析法建立水路系统动力学模型、框架系统动力学方程、动梁动力学方程、锻压行程主阀阀口压力差动态模型,最后建立水压机动梁驱动系统及主阀开启力动态机液耦合模型。基于MATLAB中SIMULINK仿真和现场试验研究表明,主阀开启力巨大且开启瞬间巨幅瞬变振荡,第一次振荡幅度巨大,随后振荡幅度迅速减小。开启度越大,开启力振荡时间越长。所以,必须采取相应控制策略确保水压机压制过程控制精度,并对分配阀芯的驱动机构进行优化设计。     

Stiffness-based workspace atlas of hexapod machine tool for optimal work piece location

This paper presents a methodology to plot workspace atlas based on stiffness for hexapod machine tool. The stiffness of hexapod machine tool varies with the configuration changes at every instant. Hence, work piece location is not as simple and straightforward as that of conventional machine tools. Stiffness-based workspace atlas will help in selecting optimal work piece location. An illustrative example to demonstrate the use of atlas in identification of optimal work piece location is also presented.     

滑台式液压冲剪机高速精密同步控制系统

目前国内型材辊压生产线的冲剪设备一般采用定尺停剪方式。该方式生产效率低,精度不易控制,常出现拉(压)痕等缺陷。所设计的系统将液压冲剪设备置于滑动平台上,平台速度由伺服电机驱动滚珠丝杆控制,将圆光栅传感器测得的工件进料速度送入微处理器,通过伺服控制器控制伺服电机,实现滑动平台与工件的同步运动。工程应用表明,所设计的系统同步控制精度±0.05mm,剪切速度大于50根(300mm/根)/min,冲压频率1Hz以上,工作效率提高1倍。     

装载机工作装置机-液耦合仿真分析

针对装载机工作装置仿真研究存在的不足，在ADAMS中建立了刚柔耦合模型和液压系统模型。对一个典型作业过程进行了仿真，分析了油缸的作用力、油腔压力在工作过程中随时间的变化规律等，并应用ADAMS／Durability模块进行了动态的有限元分析。仿真结果与实际工作情况基本一致，建模及分析方法对于其他类似机-液耦合机构的仿真研究有参考意义。     

液体静压主轴热态特性多物理场耦合仿真与实验研究

液体静压主轴在加工过程中受热源影响发生热变形,会影响机床加工精度。针对一种超精密卧式辊筒加工机床的液体静压主轴,建立主轴生热与散热的理论模型,采用有限体积法与有限单元法建立主轴的流-热-固耦合仿真模型,考虑油膜区域散热条件,分析主轴工作到稳态下的温度场以及产生的轴向热误差,并通过试验验证仿真模型的正确性和准确性。应用该模型分析主轴转速、供油压力、液压油黏度、油膜间隙以及轴向封油边长度对主轴温升的影响。结果表明,主轴温升随主轴转速、液压油黏度、封油边长度的增大而增大,随供油压力、油膜间隙的增大而减小。因此,在满足主轴性能的前提下,使用较低的主轴转速、较大的供油压力,选择小黏度的液压油、较大的油膜间隙以及较短的封油边长度可以有效地降低主轴的温升。     

矽钢片的激光切割工艺研究

电机及变压器上的矽钢片一般都是通过模具冲裁而获得.在激光切割机上,只要将程序编好,适当调整好各工艺参数,就能够切割出理想的各种形状复杂的矽钢片.本文就矽钢片的激光切割工艺及产品的质量和切割精度作了一番探讨.     

钟板对液压悬置特性的影响

为揭示钟板数量对液压悬置特性影响,首先,根据液压悬置结构搭建解耦膜、节流盘以及新节流盘液压悬置数学模型,同时分析钟板数量对液压悬置动态特性影响;其次,在高低频状态分析钟板数量对惯性通道、解耦膜通道流量以及上腔压力响应的影响;最后,分析节流盘和新节流盘液压悬置在钟板处的流量和压力响应。计算表明:低频时3种液压悬置的动态特性几乎相同,随着钟板数量增加悬置动态刚度和滞后角略有减小;在节流盘液压悬置的基础上增加钟板不影响解耦膜通道流量和上腔压力响应,但影响悬置的刚度和滞后角。     

基于AMESim在液压千斤顶和液压钻床工作台系统仿真技术中的应用

为了深入学习并掌握液压系统的理论知识,并利用它指导工业生产实践,解决实际生活中的应用问题,本文在理论上阐述了液压千斤顶系统和液压钻床的结构及工作原理,并且利用液压仿真软件AMEsim对液压千斤顶系统和液压钻床的工作原理进行了实物建模和信号仿真,并且总结归纳出了相应的结论,同时对AMEsim软件的功能实现和应用范围有了更深刻的掌握,对液压的进一步研究起着一定的指导意义。     

粗、精压轮仿形旋压机床的结构与原理

针对凸台管件的特点,采用粗、精压轮对工件进行仿形旋压加工,开发与利用了滑阀随动装置、靠模板跟踪装置来保证其仿形精度.实践证明,该机床技术先进,质量可靠,值得推广应用.