快锻液压机泵阀复合控制系统节能性研究

为了从快锻液压机的能量源头出发降低系统的溢流损失和压力损失,提出了一种快锻液压机泵阀复合控制系统,通过相关理论对泵阀复合控制系统的节能机理进行了定性分析,通过实验定量研究了泵阀复合控制系统的能耗。实验结果表明:快锻液压机泵阀复合控制系统的能量利用率达到了31.9%,与电液比例阀控系统相比提高了近5倍,同时泵阀复合控制系统的输入功率仅为电液比例控制系统的18.4%。研究结果对提高快锻液压机的能量利用率并降低系统能耗具有重要意义。

某超高压管接头结构参数对接触密封性能的影响分析

超高压液压管接头的研制开发已成为液压系统超高压化进程中亟需解决的问题。介绍了一种新型超高压管接头结构形式,在此基础上利用ANSYS建立了管接头组件的有限元模型,研究了70 MPa工作压力下,结构参数如锥面角、球头半径、外倾角对管接头接触密封性能的影响。研究结果表明:锥面角对密封区域的接触点中心位置、接触带宽影响较大,球头半径主要影响密封区域的接触带宽度,而外倾角对密封区域的接触应力影响较大。研究结果对于管接头的结构尺度优化具有指导意义,同时为超高压管接头组件的研发提供了技术支撑。

双锻造操作机大车行走系统控制方法探析

双锻造操作机配合压机联动完成大型高精长轴类锻件的锻造,可以有效提高锻造效率,提升锻件品质。针对双操作机夹持锻件同步行走控制难题,以燕山大学的两台20 kN锻造操作机为研究对象,综合考虑了吊挂系统、大车行走机械和液压系统的特点,搭建了双锻造操作机大车行走系统的数学模型。在此基础上,仿真研究了独立反馈位置同步控制方法、位置速度复合独立反馈同步控制方法和位置速度复合状态差值校正同步控制方法对双操作机大车行走系统控制特性的影响。仿真结果表明,对于动力性能差异较大的两台重载机械手,基于位置速度复合状态差值校正同步控制方法的控制效果最为理想,同时设定操作机A和操作机B的给定位移200 mm、加速度1000 mm/s^2时,双操作机大车行走系统的动作响应时间为1.05 s,同步位置误差为[-0.28 mm,0.02 mm]。研究结果可为双锻造操作机控制提供技术支撑和理论指导,对于提升锻造产品质量和实现锻造生产线的智能控制具有重要意义。

20MN快锻液压机关键部件有限元分析

采用三维造型软件Pro/E建立20MN快锻液压机工作缸、固定横梁和机架的实体模型,以有限元分析软件ANSYS为分析平台,建立三维分析模型,对工作缸、固定梁和机架结构设计的合理性和可行性进行了定量分析,为20MN快锻液压机的本体结构设计提供了依据。

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。

交变磁处理对金刚石锯片切割性能的影响

选用不同的工艺参数在交变磁场中对金刚石锯片通磁处理,通过对磁处理试件和未磁处理试件的对比切割试验,研究了交变磁处理对金刚石锯片切割性能的影响。研究结果表明:交变磁处理提高了胎体对金刚石的机械把持力,数据统计显示,磁处理锯片金刚石颗粒的脱落率低,参与切割的金刚石数目多,金刚石的有效利用率得到提高;从切割效果来看,交变磁场能够有效提高金刚石锯片的切割性能,但磁处理温度条件对锯片的切割性能有一定的影响;试验优选的磁处理工艺条件为:300℃、50 Hz、1T、60 min,在该工艺条件下,锯片的使用寿命提高46.3%,切割速度提高13.1%;断口组织形貌分析显示,交变磁处理后试件胎体的组织晶粒细小,晶粒细化是金刚石锯片切割性能提高的根本原因。

基于矩阵回路的锻造操作机能量回收及控制参数的设计方法

针对阀控式锻造操作机液压系统能源利用效率低、能耗大的问题,基于液压矩阵回路,利用泵/马达能量传递单元以及矩阵阀组的灵活组合,设计了能量回收液压系统,结合恒定压差的伺服控制方法,实现了对锻造操作机大车行走、夹钳下降两种动作的能量回收,为验证节能特性,进行了仿真和模拟实验.结果表明:夹钳下降动作中,蓄能器回收了重力势能的39.2%;大车行走过程中,蓄能器回收了惯性势能的37.1%;采用能量回收系统后,泵源输出能量比原系统减少约13%.能量回收液压系统及恒定压差伺服控制方法实现了对锻造操作机两种动作的能量回收,为多执行器系统的节能发展提供了指导.

基于虚拟样机技术的锻造操作机控制特性研究(英文)

针对锻造操作机动作功能多、系统复杂、多领域模型耦合的特征,基于虚拟样机技术对锻造操作机的机械系统和液压控制系统进行了建模。采用模型接口的方法搭建了锻造操作机多学科领域协同仿真模型。研究了锻造操作机大车行走、夹钳旋转和夹钳平行升降3个主要动作的稳定性、准确性和快速性。结果表明,该方法可行,对于锻造操作机液压控制系统的优化设计具有一定的理论指导意义。

基于虚拟样机技术的夹钳回转系统动态特性影响因素研究

基于虚拟样机技术集成化的特点,利用Pro/E、Mechanism/Pro、ADAMS、AMESim等软件建立了某型锻造操作机夹钳回转系统的虚拟样机模型,采用多软件协作方法研究了回转系统参数对其动态特性的影响。研究结果表明:提高系统流量、系统压力和蓄能器容积可以有效提高系统的快速性。研究结果为操作机回转控制系统的设计提供了参考。

基于二次调节的锻造操作机重力势能回收与再利用

针对传统阀控式锻造操作机夹钳下降时重力势能被浪费的情况,通过采用二次调节技术与原液压系统相结合,构建了一种节能型锻造操作机液压回路.基于该液压回路对夹钳重力势能的回收与再利用提出了恒压差的压力闭环控制策略,并且基于某企业100 kN锻造操作机进行了仿真研究.结果表明,这种节能型锻造操作机液压回路在满足系统控制特性指标的基础上,具有良好的势能回收及能量再利用效果,可以降低液压系统的能耗.

基于ANSYS的液压支撑缸变位量仿真及影响因素分析

文章以液压支撑缸为研究对象,对支撑缸在装夹工件使用过程中产生的变位量问题进行研究,利用有限元分析软件建模方法建立支撑缸有限元模型,在ANSYS软件中对支撑缸受负载力时产生的变位量分析。通过实验测试验证仿真模型的正确性,通过仿真找到影响支撑缸变位量的因素。研究表明筒夹开口的大小、筒夹沟槽宽度、筒夹与柱塞摩擦系数是影响变位量的主要因素,并总结了影响规律。文中对主要影响参数进行了优化,得出该结构支撑缸在筒夹开口宽度0.75mm、筒夹沟槽宽度1.08mm、筒夹与柱塞摩擦系数0.155时的变位量最小。通过总结影响液压支撑缸变位量的规律,为后续的优化设计提供有益探索。

基于MATLAB/Simulink的轧机液压AGC系统建模与仿真分析

以轧机液压AGC系统作为研究对象,采用机理建模方法对系统中关键元件,如伺服阀、液压缸、轧机辊系、背压回油管道、位移传感器和压力传感器等进行数学建模,基于MATLAB/Simulink软件搭建了轧机液压AGC系统板厚控制仿真模型,从时域和频域角度分析了系统的控制特性,仿真结果将为轧机AGC系统数学模型优化及过程控制奠定基础。

锻造操作机夹钳平行升降机构运动学特性分析

对锻造操作机机械系统进行运动学特性分析,研究执行机构的运动规律,是实现操作机夹钳末端位置精确控制的前提。本文分析了某典型锻造操作机夹钳平行升降机构的机构特征及运动学特性,得到了夹钳末端随升降缸运动的变化规律以及夹钳平行升降动作的运动学逆解方程。结合锻造操作机具体结构参数对夹钳平行升降逆解近似公式的精度进行了分析,提出了采用高次方程近似公式的方法,并给出了二次方程近似公式,研究结果对于提高操作机夹钳末端的位置控制精度具有一定的理论价值。

机械设计专业基于CDIO教学理念的项目式教学体系改革

以国际先进的CDIO工程教育理念为指导,结合机械设计专业的特点,考虑课程的衔接关系,完成了以项目实施为主线的课程体系改革工作。以培养学生为本、以提高教师的责任意识和师德意识为核心、以教学改革立项为依托,完成了三级项目二级项目一级项目的全面实施,取得了可喜成果。

交变磁处理对金刚石结块性能影响的实验研究

本文进行了对金刚石结块交变磁处理的实验研究,并对交变磁处理后金刚石结块的胎体性能和显微组织进行了分析。将加热到700℃的金刚石结块固定在磁场强度为1 T、频率为50 Hz的交变磁场中处理60 m in,使交变磁力线垂直通过金刚石结块,通过交变磁场力产生的交变磁致收缩效应,使金刚石结块组织实现致密和均匀化。磁处理前后对比分析发现:试件表面的HRB硬度值平均提高3.58个硬度值;磁处理后试件的颗粒轮廓清晰,微观组织均匀、致密;磁处理后金刚石与胎体间的连接没有明显间隙,加强了对金刚石的把持能力。实验中,组合式的夹具设计实现了装卡范围的调节和快速固定模具的要求,同时绝缘电木外框保证了模具与磁场发生器直接接触部分不导电、不导磁。

拔长工艺中锻造操作机液压系统能耗分析

扩展了锻造操作机整机的能量流模型和能耗计算模型,研究了拔长工艺下锻造操作机液压系统的控制特性和能耗特性,得出了液压系统的能耗分布规律,分析了能量浪费的关键环节,为锻造操作机液压控制系统的优化以及节能控制方法的提出提供指导。研究结果表明,锻造操作机液压系统的能耗特性具有如下特点:夹钳上升和旋转动作的能量传递效率较高,均可达60%以上;大车行走动作的能量传递效率仅为17%;夹钳下降时重力势能几乎全部转化为升降控制阀的节流损失;多执行器不同负载与单压力源不能合理匹配会造成巨大的节流损失。

磁处理对超硬工具胎体组织及性能影响的研究

为提高金刚石工具的性能和使用寿命,采用自制的实验模具将加热后的金刚石结块试件固定在交变磁场中进行了通磁处理,并通过磁处理前后结块试件的HRB硬度值、组织致密度和冲击韧性的对比测试,分析了交变磁处理对金刚石结块组织及性能的影响.实验发现:经过交变磁处理,胎体内部颗粒轮廓消失,孔隙球化减小,晶粒细化,合金组织更加均匀化、致密化;磁处理后试件硬度得到了提高,HRB硬度平均提高3.6个硬度值;磁处理对试件冲击韧性影响显著,冲韧性提高30%以上.研究结果表明:交变磁处理可以有效改善金刚石工具胎体材料的组织及性能.

基于AMESim的锻造操作机大车行走液压控制系统仿真研究

针对200kN.m/500kN.m锻造操作机大车行走电液比例控制系统的工作特性,利用Pro/E三维软件建立了操作机实体模型,得到较为精确的负载质量;利用AMESim仿真软件建立了大车行走液压控制系统的仿真模型,研究不同工况下操作机大车行走系统的动态特性;仿真结果为操作机大车行走液压控制系统的设计、调试提供参考。

基于Fluent的矢量喷管作动器温度场仿真

以航空发动机矢量喷管作动器为研究对象,针对作动器工作时2种不同工况进行温度场分析,对作动器进行参数化建模,对于尺寸较小的环状间隙结构采用非结构网格和结构网格的混合网格的划分方法,利用Fluent软件对作动器进行稳态温度场分析,并通过试验验证模型的准确性。分析不同工况下作动器内部温度分布以及易受温度影响的元件传感器定子、动子的温度分布规律,得出传感器的端部没有被冷却油冷却的部分可能存在超温情况,需在作动器设计时对此部分采取热防护措施,为后续的作动器的优化设计提供了探索。

多场作用下放气活门温度分布及变形分析

针对放气活门在多场作用下的温度分布和变形问题。首先,综合考虑放气活门的内介质和外环境的综合作用,建立放气活门热流固耦合仿真模型,得到放气活门的温度分布气压载荷,对放气活门的温度分布进行分析,得到关键位置的温度分布。然后考虑放气活门的安装约束,将温度和流固交界面上的气压作为初始载荷对放气活门的间隙变形进行重点分析,最终得到放气活门在温度和气压对放气活门变形的作用效果差别,为放气活门结构优化提供指导意义。