金属板高速剪切断裂数值模拟的研究

针对目前国内常用金属板在剪切过程中剪切效率低、剪切断面质量差及高能耗等问题,提出了一种带有上剪刃几何参数的高速滚切剪剪切方法。重点分析了该种剪切方法对等效剪切应力分布、剪切断面质量和剪切力的影响,并利用DEFORM-3D有限元软件对金属板高速剪切的断裂过程进行了数值模拟研究。模拟结果表明,优化后的高速剪切可以使等效剪切应力比较均匀地分布于剪切区域,并获得了良好的钢板剪切断面质量;与普通滚切剪进行对比,其最大剪切力在切入阶段和滚切阶段均有一定程度的减小,实现了节能剪切的目的。     

基于高速开关阀的液压AGC系统的控制算法研究

研究高速开关阀用于液压AGC系统的控制算法,使其代替伺服阀实现液压AGC的数字化控制。基于补偿滞后时间PWM控制与Bang-Bang控制相结合的思想提出三步消零算法,即对于所有的位移调节量,高速开关阀最多只需3次切换,同时消除其零位死区,实现其对位置的快速精确控制。高速开关阀的3次切换体现为6种情况,通过AMESim建立缸体压下仿真模型,并对6种情况的位移响应曲线和速度响应曲线进行仿真分析。理论与仿真分析表明:当初始调节量大于16μm时,运用该算法能够实现液压AGC系统的数字化控制,缸体在上抬和压下时其误差可分别控制在-12~12μm和-4~4μm内。     

高速开关阀在厚度自动控制系统中的应用

针对高速开关阀控制流量精确、价格低廉、抗污染性强、重复精度高、稳定性好等优点提出将高速开关阀代替伺服阀用于轧机厚度自动控制(AGC)系统中。基于占空比线性转换的PWM控制方法,建立高速开关阀用于液压AGC系统的位置控制数学模型,并在Simulink中进行仿真分析,分析缸体压下时的位移响应曲线、流量响应曲线及轧制力响应曲线。研究结果表明:在液压AGC系统中,高速开关阀能够实现对缸体位置的快速精确控制,将其代替伺服阀用于液压AGC系统中是可行的。     

基于占空比线性转换的高速开关阀流量控制

分析高速开关阀的占空比—流量特性,针对其流量控制中存在的死区、非线性区及饱和区问题,提出基于占空比线性转换的PWM控制模型,以实现高速开关阀对平均流量的线性控制。推导占空比线性转换公式,建立占空比线性转换PWM控制模型,从仿真和实验的角度对比分析高速开关阀在进行占空比线性转换前后对流量的控制特性。研究结果表明:阀口压差一定时,基于占空比线性转换的PWM控制能够实现高速开关阀在0~100%占空比范围内对平均流量进行线性控制。