锻造操作机的可视化刚体动力学仿真

在分析锻造操作机工作原理的基础上,采用ADAMS软件平台,建立锻造操作机的可视化三维数字化模型.考虑锻造操作机自重和外负载影响,对操作机各个部件施加相应的约束和载荷,然后进行多刚体系统的动力学三维可视化仿真,得到了典型工况运动过程中操作机受力的变化情况,并对极限载荷情况进行分析.仿真结果为锻造操作机的零部件合理设计提供了参考依据.     

锻造操作机相似试验台设计和仿真

锻造操作机具有重载、大惯量、机构混联等特性,这对操作机的快速高精度控制提出了很高的要求.为了满足操作机的控制要求,各种控制方法被提出并通过仿真验证了可行性.但是,直接将这些控制方法应用到重载荷的操作机上是不恰当的.设计了一台机、电、液一体化的锻造操作机相似模型,该模型在尺寸、运动和受力特性上和作为原型的某锻造操作机相似.同时,还建立了该样机的ADAMS虚拟动力学模型,适用于控制方法的仿真和验证.     

锻造操作机夹钳回转系统动态特性仿真研究

该文利用Pro/E三维软件建立了操作机夹钳回转机构的参数化实体模型,通过机构分析得到较为精确的负载参量;基于AMESim建立了夹钳回转系统的仿真模型,将负载分析结果代入仿真模型中,分析了常锻和快锻两种操作模式时夹钳回转系统的动态特性;仿真结果对于操作机夹钳回转系统的设计具有一定的理论指导意义。     

锻造操作机液压系统设计与仿真

锻造操作机是核电、火电、轨道交通等重大装备制造的关键设备。针对锻造操作机高速、高精度以及可靠性的要求,对锻造操作机液压系统进行功能分析,在此基础上设计锻造操作机液压系统回路。锻造操作机液压控制系统包括夹持系统、提升俯仰系统、水平移动系统、缓冲系统、大车行走系统和夹钳旋转系统。采用平均流量法对液压泵站进行节能设计。在数学模型的基础上对液压系统的关键控制性能(快速性、准确性、起动性)和可靠性进行仿真分析研究。结果表明,通过对液压系统回路的合理设计,改善了液压系统的控制性能,提高了液压系统的可靠性,可为大流量液压系统的设计提供理论指导,实现锻造操作机的快速、精确、稳定、智能控制。     

锻造操作机夹持机构的设计

通过分析锻造操作机夹持机构的典型工况,以钳口处于两个极限夹持位置时机构的力传递效率相同为依据,结合夹持机构的关键结构参数,利用解析几何法建立了机构的平面坐标系,根据机构自身结构特点及几何关系推导了确定夹持机构的方程式。使机构处于两个极限位置时输出力相同且最大,提高了操作机夹持机构的效率及夹持能力。理论计算了300 kN夹持机构的关键结构参数,验证了研究思路的可行性,为锻造操作机夹持机构的研究及设计提供了参考。     

平行连杆式锻造操作机吊挂系统结构设计试验

平行连杆式锻造操作机吊挂系统是实现锻造操作机工艺动作和承受外部载荷的主要部分,其结构的合理性直接影响操作机运动的准确性。首先根据锻造操作机运动和吊挂系统结构的特点,将其简化为二维平面结构模型,然后将锻造操作机吊挂系统结构分为提升机构、俯仰机构、缓冲机构,逐个分析了操作机吊挂系统的运动过程及影响结构设计的因素,明确了设计操作机吊挂系统结构的关键参数,并对关键参数的确定提供了设计思路。     

200tm锻造操作机液压系统的维修方法

200tm锻造操作机是由日本三菱公司引进的,实际上是一台能够行走的大型机械手。本文根据安装、调试和维修经验说明了其液压系统的几种修理方法。     

锻造操作机钳口的结构优化设计

建立锻造操作机带有凸齿结构的钳口有限元模型,在钳口与工件的接触区域添加位移约束,经静力分析得到钳口的应力结果。在不影响钳口夹持性能的条件下,选取恰当优化变量,对钳口进行钳口质量最小、应力不超过许用应力为优化目标的结构优化,减轻重量18.3%。     

锻造操作机大车行走液压控制系统仿真研究

针对20 MN锻造操作机大车行走液压控制系统的动态特性,利用AMESim软件建立操作机大车行走液压控制系统的仿真模型,分析了空载和额定负载工况下操作机大车行走系统的动态特性。结果表明,在空载和额定负载的工作情况下,操作机大车行走系统的位置控制精度和瞬时响应速度均能达到工艺要求。仿真结果为操作机大车行走液压控制系统的改造提供理论基础。     

锻造操作机顺应性能评价与优化方法

研究操作机的刚度与顺应性能,基于雅可比矩阵的各时变线性关系项对机构的运动学性能进行分析,构造关节速度与操作空间速度变换项的均方差模型,建立运动性能评价矩阵,其中对角项为各速度变换项相对其平均值的波动程度,反对角项为速度变换的耦合程度,具有明确的物理意义.通过构造操作刚度矩阵各项元素的均方差变换模型,建立关节刚度与操作刚度变换的线性耦合度评价指标.建立Matlab程序计算某型操作机的速度变化和刚度耦合关系的函数曲面,对操作机运动性能和各方向顺应性能进行评价.研究操作机运动学参数的优化模型,计算得到了运动学近似解耦的某型操作机关键几何尺寸和关节位置,基于运动性能指标和顺应性能指标对运动学参数进行评价,对优化机构参数和原操作机参数进行对照.所获得的操作机运动性能和顺应性优化结果为操作机本体结构参数设计提供了一种有效的性能优化和评价方法.     

基于HLA的锻造操作机系统协同仿真技术研究

开展了基于HLA的多学科协同仿真技术研究．采用基于协同仿真适配器的学科模型转换方法，能够将商用软件所建的学科模型转换为符合HLA标准的仿真对象模型（SOM）；针对有限元软件ABAQUS封装困难的问题．提出了一种引擎封装方法，为开发ABAQUS协同仿真适配器提供了支持，有助于提高模型的可重用性；最后构建了一个锻造操作机原型系统，实现了锻压加工过程中，机构系统与锻造形变子系统间的多学科协同建模与仿真。验证了本文所提出的协同仿真技术的有效性和合理性。     

基于单片机齿轮热模锻机械手控制系统设计

齿轮作为机械传动中的重要组成部分,在机械中广泛使用。现在齿轮热模锻造的操作大部分还是人工操作,不仅劳动强度大,而且易出现作业安全事故等问题。针对国内齿轮热模锻行业普遍采用人工作业,劳动强度大、生产效率低等问题,设计了一套基于AT89S51单片机为核心的齿轮热模锻机械手的自动控制系统,以满足现代工业齿轮生产的需要。该系统能实现机械手的旋转、上升、下降、伸缩、夹紧松开等功能。模拟显示,该控制系统稳态误差在2.0%以内,超调量约为18.0%,可以满足齿轮锻造工艺的需要。     

自由锻造操作机顺应过程分析

以自由锻造操作机的一次锻打工况作为研究对象,建立锻造操作机"锻造-机械-液压"多领域耦合动力系统模型。基于模块化建模思想,模型中锻造子系统,机械子系统和液压子系统均采用状态方程统一表达,通过定义子系统间的输入输出关系,可耦合成系统的动力学模型。利用此模型对锻造操作机一次锻打过程中的顺应过程进行描述和分析,揭示了顺应运动应分为两个阶段:2自由度主动顺应阶段和3自由度主被动顺应阶段。针对某典型作业条件,分三种不同工况:缓冲缸失效、缓冲缸背压恒定以及实际作业工况,对某型号锻造操作机的顺应过程进行仿真和分析。仿真结果验证了顺应运动一方面能够保护操作装备免受过大载荷的破坏,另一方面能够改善装备的外部载荷环境,对保证锻造操作机正常工作具有重要意义,同时为操作机的设计和性能优化提供了重要的理论依据。     

液电混合半主动驱动机械臂储能系统设计及仿真

针对传统工程装备机械臂重力势能浪费及运行特性差等问题,提出利用高功重比液压缸辅助小功率电机械执行器驱动机械臂的液电混合半主动驱动系统.其中,电机械执行器主动控制机械臂运行,改善运行特性;液压缸与蓄能器连接,构成储能平衡系统,用于平衡机械臂自重,回收利用重力势能.根据电机械执行器与液压缸不同组合方式,提出3种驱动方案,以...     

铸造专用机械手PLC控制系统的组态模拟设计

用FX1N-40MR可编程控制器编写的铸造专用机械手的控制系统,利用MCGS组态软件制作人机对话界面,检验铸造专用机械手PLC控制系统的运行情况。实践证明,PLC可编程控制器和MCGS组态软件结合有利于PLC控制系统的设计、检测,具有良好的应用价值。