陶瓷压砖机液压系统仿真研究

论文摘要

陶瓷压砖机是陶瓷工业装备中生产陶瓷砖的关键设备,也是集机械、液压、计算机控制技术和陶瓷压制工艺技术于一体的专用设备。其液压系统具有大流量、高功率等特点,其先进性与否直接影响到压砖机的工作性能及砖坯质量。为使陶瓷压砖机的压制动作更加柔和、平稳,压制力更加准确,并达到一定绿色、节能效果,在2008年粤港关键领域重点突破招标项目背景下,对陶瓷压砖机各循环工况下的液压系统进行了分析研究。综合国内外学者在陶瓷压砖机液压系统、节能和高效等方面所做的研究及成果,陶瓷压砖机动梁下降、低中高压加压、排气、动梁回升和顶模运动等液压系统的工作原理进行了分析。建立了陶瓷压砖机上述各动作液压回路的静态数学模型,完成了各回路速度-负载特性、速度特性及速度刚度等静态特性分析;采用传递函数法建立了动梁下降、动梁回升、加压、排气和顶模运动液压系统的动态数学模型,并研究了各回路的速度响应特性;分析了各液压系统主要参数对液压系统固有频率和阻尼比的影响,并提出改善途径。以AMESim为仿真平台,搭建了陶瓷压砖机动梁下降、动梁回升、低中高压加压、排气和顶模运动各液压回路的仿真系统,设置仿真参数并完成了各液压系统的动态仿真。通过陶瓷压砖机液压系统试验,得到了各工作循环时的动梁运动曲线、主缸压力曲线、系统压力曲线和各伺服比例阀的控制信号曲线等试验数据。对仿真和试验结果进行了对比,误差都在7%左右,证明用AMESim建立的液压仿真系统基本正确。并分析了试验与仿真结果存在误差的因素以及影响压砖机液压系统动态特性的重要参数,提出了改善液压系统性能的基本途径,为实际陶瓷压砖机液压系统的设计和性能优化提供了理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 陶瓷压砖机简介
• 1.1.1 陶瓷压砖机的组成及功能
• 1.1.2 陶瓷压砖机液压系统及控制
• 1.2 国内外陶瓷压砖机研究综述
• 1.2.1 陶瓷压砖机的液压缸结构形式及特点
• 1.2.2 国内外陶瓷压砖机的发展概况与现状
• 1.3 课题来源及研究意义
• 1.4 课题的主要研究内容
• 第二章 陶瓷压砖机及其液压系统分析
• 2.1 全自动液压陶瓷压砖机
• 2.1.1 陶瓷压砖机的工作原理
• 2.1.2 陶瓷压砖机的主要特点
• 2.1.3 陶瓷压砖机的工作制度和动作分解
• 2.1.4 陶瓷压砖机的主要技术参数
• 2.2 陶瓷压砖机液压系统分析
• 2.2.1 动梁下降液压回路
• 2.2.2 加压压制液压回路
• 2.2.3 排气液压回路
• 2.2.4 动梁回升液压回路
• 2.2.5 顶出液压回路
• 2.3 本章小结
• 第三章 陶瓷压砖机液压系统数学模型及特性分析
• 3.1 液压系统数学建模方法
• 3.2 陶瓷压砖机液压系统参数的确定
• 3.3 动梁下降回路动静态数学模型及特性
• 3.4 动梁回升和排气回路动静态数学模型及特性
• 3.5 加压回路动静态数学模型及特性
• 3.6 顶出回路动静态数学模型及特性
• 3.7 液压系统主要性能参数分析
• 3.8 本章小结
• 第四章 陶瓷压砖机液压系统动态仿真分析
• 4.1 液压系统仿真技术概述
• 4.2 陶瓷压砖机液压系统仿真模型的建立
• 4.2.1 AMESim 简介
• 4.2.2 动梁下降回路仿真模型的建立
• 4.2.3 动梁回升回路仿真模型的建立
• 4.2.4 加压回路仿真模型的建立
• 4.2.5 排气回路仿真模型的建立
• 4.2.6 顶出回路仿真模型的建立
• 4.3 系统仿真参数的设置
• 4.4 液压仿真系统的动态仿真
• 4.5 本章小结
• 第五章 陶瓷压砖机液压系统试验及结果分析
• 5.1 陶瓷压砖机液压系统试验
• 5.1.1 试验方法
• 5.1.2 试验设备
• 5.1.3 试验数据采集及处理
• 5.2 试验数据与仿真结果对比分析
• 5.3 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢