15MN锻造液压机液压系统卸荷冲击仿真

论文摘要

锻造在工业生产中占有举足轻重的地位,是机械制造业的基础工艺之一。伴随着钢铁、汽车、化工、电力、航空航天等行业的迅速发展,锻造在国民经济和国防安全中的作用越来越重要。大锻件的生产能力和质量是衡量一个国家工业发展水平的重要标志之一。世界各国,无论是发达国家还是发展中国家,都十分重视自由锻造液压机的发展。自由锻造液压机的特点是:动作切换频繁,速度高;传动功率和运动惯性大;液压系统复杂。基于上述特点以及液压机工作压力高、容积大,加载时会积蓄大量的液压弹性势能,在卸载瞬间会对液压系统的管路接口、液压件接口部位乃至整个压机产生很大的影响。锻造液压机的液压伺服系统不论采用何种传动形式,基本回路的构成均相似,其性能主要由主控元件决定。在一定流量下,锻造液压机的快速性和平稳性主要受主控元件的开启特性影响,即系统主缸、回程缸的进、排液速度及其规律的影响。由经验知,当主缸、回程缸进、排液过程按正弦曲线组合,可使压机动作快速而平稳。本文综合运用理论分析、数值模拟等多种手段对我们自主研制的15MN自由锻液压机液压系统的充液阀和主卸荷阀的卸荷等关键性问题进行了系统的研究。本文的主要工作总结如下:第一章介绍了课题的来源和意义,提出了本课题的研究内容,并且详细介绍了国内外液压机的发展概况。第二章介绍了液压机的工作原理和分类,通过对各种机架形式的液压机进行对比,我们选择了传统结构形式的三梁四柱式结构,并对其工作原理进行了详细的描述,然后介绍兰太压机的液压系统的设计计算以及液压系统的原理图,通过对液压元件的优缺点的对比,对液压系统中的关键元件进行了选择,最后讨论了液压系统的液压冲击。第三章探讨液压系统动态性能仿真的方法。分析各种建模方法和仿真软件的优缺点,选择合适的仿真方法进行仿真。第四章对充液阀和插装阀进行数学建模,从而建立了充液阀的仿真模型,通过对充液阀和主卸荷阀的流量和面积的叠加,运用MATLAB软件进行仿真。第五章对全文进行总结,并讨论了通过对卸荷阀和充液阀的控制,使卸荷过程快速平稳的方法,和对今后液压机研究方面的展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的来源和意义
• 1.2 课题的提出和研究内容
• 1.3 国内外液压机发展概况
• 1.3.1 锻压机发展历程
• 1.3.2 国内锻压机发展概况
• 1.3.3 国外锻压机发展概况
• 第2章 液压机结构和功能介绍
• 2.1 液压机的工作原理
• 2.2 液压机本体结构
• 2.3 兰太液压机液压系统的设计计算
• 2.4 兰太液压机液压系统
• 2.4.1 兰太液压机液压系统关键元件的选择
• 2.4.2 液压机产生液压冲击的原因
• 2.5 本章小结
• 第3章 基于MATLAB/SIMULINK的液压系统的建模方法
• 3.1 MATLAB/SIMULINK功能介绍
• 3.2 液压仿真技术发展与现状
• 3.3 面向液压原理图的建模方法
• 3.4 本章小结
• 第4章 液压机充液阀的建模与动态仿真
• 4.1 回路卸压机理分析
• 4.2 数学模型的建立
• 4.2.1 充液阀数学模型的建立
• 4.2.2 插装阀数学模型的建立
• 4.3 系统动态特性仿真
• 4.4 本章小结
• 总结与展望
• 全文总结
• 本文存在的问题
• 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 攻读学位期间所发表的学术论文