基于CFD动网格优化快速锻造机补液模型研究

随着汽车行业的发展,汽车对金属材料的加工要求越来越高,尤其对车轴的金属质量和加工精度提出了更加严格的要求。目前加工车轴的快速锻造机,采用充液罐进行补液,此方式无法实现高质量和高精度的加工。使用充液罐补液存在两个不足:一是充液罐压力低,滑块在下行接触工件后,液压油流速低,补液时间较长,建压缓慢,导致工作效率低;二是液压缸进口压力及滑块下行速度对液压缸内的空化量影响较大。通过ANSYS建立快速补液装置的模型,并进行计算仿真和数值分析,研究了快速锻造机的补液装置的进口压力和滑块下行速度对于补液流速和空化量的影响,发现补液流速随着进口压力的增加而增加,同时空化量减少;降低滑块(活塞)下行速度,有利于减少空化量,增加控制精度。     

液压系统弹簧刚度动态变化下的压力冲击余弦级数研究

分析了油液含气量和液压缸活塞位移对液压油的有效体积弹性模量和液压缸等效动态弹簧刚度的影响,利用余弦级数计算出压力冲击的作用时间,并利用AMESim仿真软件验证所求时间的准确性。在此基础上利用动量定理推导出了压力冲击的计算公式,并求出了压力冲击的数值大小。研究结果表明,液压缸的等效动态弹簧刚度和油液中的含气量是影响压力冲击数值大小的主因,因此在设计液压系统时,可以降低油液中的含气量,提高液压缸的等效动态弹簧刚度来确保系统的稳定。以国内某钢厂的全液压双边滚切剪作为实验对象,由于数据采集的时间间隔为0.5 s/次,在出现压力冲击的时候数值没采集到,但是通过现场油管爆裂来看是有冲击产生的。通过分析理论推导与所采集到的压力冲击的大小,得出误差在11.12%左右,验证了理论推导的正确性。     

液压矫直机四缸同步加载系统建模与仿真

针对目前钢厂对高强度中厚板的特殊工艺要求,基于电液力控制系统易于改变控制力大小和易于实现压力保护等优点,提出采用非对称阀控制非对称缸加压力传感器的压力闭环控制方案.在单缸闭环的非线性模型基础上建立四缸同步闭环仿真模型.针对影响同步误差主要因素给出四缸最大负载压差曲线和同步误差精度.     

基于模糊控制的液压滚切式双边剪同步性研究

双边剪的剪切同步性能是其重要的技术指标之一,其同步精度的高低直接影响到钢板的剪切质量。针对液压滚切式双边剪两侧剪刃剪切出现偏载时,传统 PID控制策略无法满足要求精度这一情况,通过在传统PID控制器基础上加入模糊PID自适应控制器来实现双边剪固定侧与移动侧的液压缸同步动作控制。运用AMESim和MATLAB联合仿真,得到的结果表明该方法明显提高了两侧剪刃在负载不均时的同步精度。     

驱动复合连杆机构滚动的液压控制系统特性

针对曲轴连杆机械式滚切剪机构复杂、设备质量大、造价高等问题,研制出液压缸驱动PR-8R-PRⅡ级杆组的复合连杆剪切机构.通过建立复合连杆机构的位置环方程、力矩平衡方程,求解出构件的轨迹曲线及液压缸的位移、双腔平衡力参数及液压控制系统的传递函数.理论与实测结果表明:液压伺服控制系统模型满足了连杆机构复演滚动轨迹的特性要求;该机构构型设计及机构学综合分析数据正确可行,液压伺服控制系统具有较强的鲁棒性和自适应能力,可在复杂恶劣工况下实现较高的位置控制精度,采用非对称阀控制非对称缸的方法能有效解决剪切机构驱动液压缸的换向冲击问题.     

电液系统位置压力非线性自适应双闭环控制

随着技术的不断发展电液伺服系统的用途越来越广泛,电液伺服系统在工业设备工程机械、冶金机械、机械制造等领域占据着举足轻重的地位.本文建立位置压力非线性自适应双闭环控制,通过李雅普诺夫函数算法的稳定性探索闭环系统的稳定性.通过李雅普诺夫函数逐步分析算法的半负定.根据半负定判定该算法的稳定性,若为半负定则此时的函数为渐近稳定的.若不是半负定则不是渐进稳定的.采用李雅普诺夫函数算法的稳定性的控制方法,可以使系统的误差逐渐减小,从而使系统趋于稳定状态.从结果分析可以看出采用非线性自适应双闭环控制对跟踪位置压力的期望值有明显的提高,并且误差值也越来越小.     

基于变频调速的全液压矫直机双独立闭环研究

为了实现全液压矫直机的多参数调节与控制,提高液压系统的工作效率和控制精度,提出了一种基于变频调速的独立位置闭环和压力闭环的控制方法。用变频电机取代普通三相异步电动机驱动定量泵实现对液压系统流量的在线实时无级改变,用比例溢流阀取代电磁溢流阀实现全液压矫直机的恒压力控制,同时也可以根据不同的板厚实现在线压力的无级改变,用内置磁致伸缩位移传感器来实时反馈液压缸活塞杆的位移实现对液压缸位置的精确控制。建立了全液压矫直机位置闭环和压力闭环双环独立控制模型,并在AMESim软件中通过仿真证明了该控制方法的正确性,最后在现场十一辊全液压矫直机上验证了该控制方法的可行性和实用性。     

液压滚切剪机新型伺服缸控制系统动态解耦及仿真试验

全液压滚切剪是伺服缸为滚切剪刀提供精准曲线力。因重载缸卧式铰接安装,缸筒自重等会引起密封处摩擦过大,造成拉缸、泄漏而导致输出力不足等现象。为克服自重对密封的影响,提出在全液压滚切剪的伺服缸端底用一小缸进行支撑,并设计压力-位置双闭环PID控制系统,该系统通过精准控制小缸压力和位移以满足所需工况。对该控制系统进行耦合特性分析,推导出压力与位置独立闭环控制系统的数学模型,进行稳定性分析。在基于理论分析研究的基础上,运用AMESim/Matlab联合仿真,进一步验证了压力-位置双闭环独立PID控制系统的合理性。结果表明该控制系统能够实现小缸的压力和位移精准控制,实现了重载卧式缸在输出曲线力时不受自重因素影响,密封装置几乎不受工况所限无摩擦运行。通过工程试验证明了该控制系统的可行性与可靠性,为理论分析和工程实际应用提供了重要依据。     

Q345D钢高温力学性能试验研究

在Gleeble1500D热力模拟试验机上,对Q345D钢在室温(20 ℃)、500 ℃、550 ℃、600 ℃、650 ℃、700 ℃、750 ℃不同温度条件下进行拉伸试验研究,通过回归分析,得出屈服强度σs、极限强度σb、弹性模量E等力学性能随温度变化的规律.在500 ℃～750 ℃之间,Q345D钢的屈服强度σs、极限强度σb随温度升高而降低,而弹性模量E的变化不大.     

液压滚切剪液压系统压力冲击研究

液压冲击会直接影响液压系统的稳定和控制精度，从而影响液压滚切剪剪切钢板的质量，因此有必要对液压滚切剪液压系统中的压力冲击进行研究。通过理论分析得到缩短液压泵与液压阀之间的管道长度可以减小液压冲击的结论，并通过AMESim仿真软件对不同长度液压管道内的液压冲击进行了仿真，验证了此结论的正确性。