机械压力机低速锻冲机构的遗传算法优化设计

采用斯蒂芬森六连杆作为机械压力机的工作机构,用12 个设计变量建立了滑块的运动方程,建立了以滑块在工作阶段的速度波动、最大速度和工作压力角均为最小的优化设计数学模型.以JH23 63 型机械压力机的技术参数为依据,采用遗传优化算法进行求解,设计的斯蒂芬森六连杆压力机在公称压力行程范围内,滑块的最大工作速度仅为94 mm/s,工作行程与行程速比系数为2 461 5,并且具有平均速度为99 mm/s的平台.该新压力机在要求低速锻冲的板料拉延工艺等实际应用中,与原普通型机械压力机相比,其工作性能有明显的提高.

具有低速锻冲特性的机械压力机工作机理

通过对斯蒂芬森六连杆机构滑块产生低速运动机理的分析,指出机械压力机滑块能否产生低速运动主要是由连杆曲线是否具有低速运动段所决定的。生成具有低速运动段的连杆曲线的条件是铰链四杆机构的连杆的长度应该比较短,摇杆的长度应该和机架长度接近或相等,生成连杆曲线的P点应该在距离瞬心C点很近的位置。滑块产生低速运动的关键参数是连杆的长度和P点到瞬心C点的距离。以公称压力为2 MN的JH23-200型机械压力机的技术参数为依据,设计出了斯蒂芬森六连杆机械压力机。该机械压力机与同规格的原机械压力机相比较, 其低速锻冲特性有了明显的提高。

多连杆机械压力机遗传算法优化设计

采用多连杆作为机械压力机的工作机构代替原机械压力机曲柄滑块机构.采用矢量多边形法建立了滑块的运动方程,并且采用遗传算法建立了优化设计数学模型.以JH23-63型机械压力机的技术参数为依据,设计的多连杆压力机在公称压力行程范围内滑块的最大工作速度仅为96 mm·s-1,并且在曲柄转角α=50°～100°范围内具有平均速度为105 mm·s-1的明显速度平台.该多连杆压力机的低速锻冲特性与原普通型机械压力机相比其工作性能有明显的提高.

机械压力机监测与智能控制

为了对机械压力机的工作性能的深入研究,建立了机械压力机的监测与智能控制系统。该系统不仅具有原机械压力机的4个基本操作规范的控制功能,而且还可以对机械压力机的内部工作情况进行监测。通过对离合器和制动器的气缸的进气压力和进气时间的控制,运用迭代学习算法,实现了对机械压力机传动轴输出扭矩的智能控制。

机械压力机双电机驱动传动系统研究

针对目前机械压力机存在着由于锻冲速度过高而产生的振动大,噪声大,模具寿命短等缺点,设计了一种双电机驱动的机械压力机传动系统.该传动系统主要由差动轮系、行星轮系和2个普通电机组成,通过控制2个电机的运转和停止,使得机械压力机滑块得到2种不同的工作速度.从而既保证了滑块的工作效率,又大大降低了滑块锻冲时的工作速度.以JH23-200型机械压力机的技术参数为依据,设计出了满足机械压力机工作要求的双电机驱动传动系统,从而证明了该传动方案是切实可行的.

风力自动排气装置的研究

设计了一种以自然风为动力驱动机械设备向外排气的风力自动排气装置。该装置由风力驱动装置和换气设备等部件组成。具有构思新颖、结构简单、运行可靠的特点。克服了常规排气设备耗能多、噪声大、运转时间有限等缺陷。在相同排气量情况下，每年可节电３１９ｋＷ·ｈ．

机械压力机气体压缩制动方式的计算机控制

提出了一种利用气体压缩实现机械压力机制动的一种新的制动方法,该制动方式不仅在机械压力机滑块上行的时候起制动作用,而且还可以在滑块下行的时候起平衡作用。设计出了双层制动平衡缸,分析了在滑块一个工作周期中制动平衡气缸的进排气顺序。搭建起了制动器的计算机控制系统,并且编制出了相应的控制软件。找出了控制制动系统的8个主要控制参数,经过在JH-23机械压力机上反复试验得到了控制滑块停止在上死点的最佳参数,从而证明了此种制动方式的可行性。

机械压力机工作状态在线监控的研究

建立了由各种传感器、微型计算机、数据采集与处理模块、数模转换模块和气动执行元件等组成的JH23-63型机械压力机工作状态参数的计算机监控系统。该监控系统可实现对离合器接合过程、制动器制动过程及锻冲工件过程中滑块与离合器与制动器气缸活塞的位移、主动和从动轴的转速、锻冲力、离合器与制动器气缸内气压等工作状态参数的在线监测,进一步对试验结果进行了分析。从而为对该机械压力机在工业实际中的使用及其控制性能的提高奠定了坚实的基础。

创新教育在金工实习教学中的探讨与实践

金工实习是工科机械类专业的一个传统的工程训练项目。创新是一个民族进步的灵魂,把创新教育融入到金工实习中,可以大大的激发学生的创新意识,为学生将来的就业和科学研究打下一个良好的创新意识基础。

机械压力机气压式制动理论及其仿真

建立了气压制动过程的绝热热力学数学模型,针对JH23-63机械压力机推导出制动力和制动功的计算公式.分析了影响滑块制动到上死点的影响因素,指出气缸的直径、气缸的初始容积长度和进入气缸的初始压力是滑块制动到上死点的可控制因素.利用计算机仿真绘制出了这3个变量变化对制动力和制动功影响的关系曲线.

圆锥动静压轴承计算机辅助设计

对圆锥动静压轴承进行了有限元分析，利用ＡｕｔｔｏＣＡＤ软件编制程序绘制出轴承零件图，用ＡｕｔｏＬＩＳＰ语言实现了高级语言与ＡｕｔｏＣＡＤ联接。建立了圆锥动静压轴承计算机辅助设计系统。该系统具有连续性强，易于操作等优点。

圆锥动静压轴承有限元直接解法

对具有深浅腔的毛细管节流圆锥动静压混合轴承进行有限元分析。在用有限元法求解雷诺方程时，对流量连续方程进行了归并，并把计算结果与传统迭代法计算结果进行了比较，从而证明了此方法具有准确省时等优点。

高速动静压与滚动混合轴承的研究

对动静压滚动混合轴承的工作原理和计算方法进行了论述。该轴承具有较小的摩擦功耗和较好的弹性支承效应。

电镀金刚石工具中新型镀层的研究

提出了一种能很好地适应电镀金刚石工具要求的新型镀层即镍钴锰三元合金镀层 ,给出了新镀层的镀液配方 ,对比测量了镍钴锰镀层与目前广为采用的镍钴和镍锰镀层的硬度与韧性。结果表明 ,镍钴锰三元合金镀层具有比镍钴或镍锰镀层更高的综合机械性能和低得多的钴含量 ,更适合于制造电镀金刚石工具 ,是一种有发展前途的更新换代镀层。

玉米茎秆抗倒伏的力学分析

建立了玉米植株的力学模型 ,给出了玉米抗倒伏性质的参数关系式 ;

机械压力机交流伺服电动机直接驱动方式合理性探讨

阐述了交流伺服电动机的特点及应用,分析了机械压力所采用的各种驱动方式,即普通不可调速交流异步电动机—飞轮联合驱动和可调速交流异步电动机—飞轮联合驱动以及交流伺服电动机直接驱动,进一步从力、功率及元件选取的角度分析交流伺服电动机直接驱动型机械压力机的合理性,最后分析比较了相同公称压力的现有的日本小松公司生产的交流伺服电动机驱动型机械压力机和西安锻压机床厂生产的多连杆机械压力机及普通机械压力机的各方面的性能特点。

不同粉碎程度对麦秸厌氧干发酵气肥联产效果的影响

通过对麦秸进行4种不同程度的粉碎,研究其对中温厌氧干发酵气肥联产效果的影响。结果表明:麦秸粉碎程度对前期产气量及产气高峰持续时间有一定影响。前期产气量最大的是粉末发酵组,其产气高峰比其他三组提前约5d,且产气峰值最高,该处理在发酵前后纤维素物质含量降低程度远远高于其他三组处理。粉末发酵物中有机质含量最低,全氮、速效磷含量与秸秆粉碎程度之间无明显对应关系,小粒度原料的速效钾含量明显高于大粒度原料,粉碎成1cm的麦秸在产气效果和纤维素类物质降解方面劣于粉末发酵组,但明显优于5cm和10cm的发酵组,后两者在各方面均无明显差异。综合考虑秸秆干发酵气肥联产效益最大化,1cm粒度的预处理粉碎程度比较适宜。

机械压力机节能型气压式制动方式设计理论

在分析现有机械压力机制动方式存在耗能耗材的不足基础上,提出机械压力机节能型气压式制动系统,并论述其工作原理。通过对机械压力机采用节能型气压式制动方式工作过程的分析,建立由气体的能量方程、流量连续方程、状态方程和制动气缸制动过程的动力学方程组成的数学模型。通过对节能型气压式制动气缸内气体热力学特性的分析,建立制动过程中制动力及制动功的计算公式。针对JH23-63型630 kN机械压力机,研制节能型气压式制动装置,并试验验证了该数学模型的正确性、实用性和可靠性。

机械压力机低速锻冲急回机构运动特性的研究

在分析通用机械压力机曲柄连杆滑块工作机构运动特性存在不足的基础上,提出研制一种具有低速锻冲急回特性的新机构十分必要,指出了该低速锻冲急回机构应满足的五点要求。介绍了目前常见的低速锻冲急回机构——负偏置机构、连杆曲线型六杆机构、齿轮连杆组合机构、椭圆齿轮机构和双曲柄串连机构等的运动特性、优缺点及其适用场合。明确指出双曲柄串联曲柄滑块机构综合性能最好,并介绍了该机构在开式机身闭式传动曲轴纵放的800kN通用机械压力机上的应用。

双曲柄串联低速急回机构及其遗传算法优化

采用几何分析的方法建立了机械压力机使用的双曲柄串联机构中滑块位移及速度的表达式.采用遗传优化算法对J23-80型机械压力机使用的双曲柄串联机构参数进行了优化设计,获得了最佳的机构参数.优化后的结果表明,该机构的结构简单紧凑、受力性能好,具有良好的低速锻冲急回特性,在曲柄转角为0°～45°的范围内可使滑块速度最高仅为82 mm/s,并存在着一个明显的速度平台,其滑块速度特性甚至还优于结构复杂的专用冷挤及拉延压力机.