基于ANSYS Workbench的随动系统负载仿真试验台的分析研究

针对随动系统检测对随动负载仿真技术的迫切需求,文中设计了基于阀控马达的随动系统负载仿真试验台。通过ANSYS Workbench对其进行了模态分析,变约束分析中提出增加地脚数量可有效提高试验台的固有频率,使试验台结构更合理,工作更加稳定。

新型双主轴搅拌摩擦焊设备结构可靠性研究

为了实现厚板铝合金等轻量化板材的高效高可靠连接,双主轴搅拌摩擦焊技术应运而生,但是目前适用于双主轴搅拌摩擦焊接的设备并不成熟。针对双主轴搅拌摩擦焊技术,设计了一种新型双主轴搅拌摩擦焊设备,利用ANSYS Workbench软件对所设计设备的机身和主轴进行了静力学分析,校核了机身和主轴的刚度与强度,并通过模态分析研究了设备的振动响应特性,验证了设备的结构可靠性。结果表明:在额定工况下,机身最大形变量0.55 mm,主轴安装位置形变量约0.20 mm;主轴最大形变量1.73μm,最大应变1.97×10^(-4),最大应力20.64 MPa。机身以及主轴的强度与刚度均满足双主轴搅拌摩擦焊连接工艺需求。主轴安装位置和丝杠等重要位置最大应力约20 MPa,远小于机身材料的许用应力。机身的1阶固有频率为53.58 Hz,主轴的1阶固有频率为3 387.0 Hz,避开了电机的工作频率,设备工作过程中振动稳定,不会发生共振现象。

基于三菱FX5U系列PLC的工作台运动控制系统设计

基于工作台运动控制系统,探讨三菱FX5U系列PLC控制伺服电机的应用设计。给出了该控制系统的构成与电路设计,着重分析了系统关键技术,对FX5U产品的应用推广以及教学研究起到借鉴作用。

连续旋转液压伺服关节整体模态分析及关键部件静力学分析

利用ANSYS Workbench对新型连续旋转液压伺服关节整体进行模态分析,得到3阶振型状态,同时对关节关键部件叶片组和定子进行静力学分析。结果表明,连续旋转液压伺服关节的一阶模态频率为138.63Hz,在该频率下变形最大的外壳体最大直径处为整个关节的薄弱环节,但该处不会发生共振;叶片的薄弱环节为叶片上部的1/3处,定子的薄弱环节为定子曲线大圆和小圆的过渡曲线处,但这两处的最大应力都小于其材料的屈服强度,故可认定该关节的设计具有可行性。

基于虚拟样机的数控铣床伺服控制系统

为了获得伺服控制系统的参数,综合运用自动控制理论、系统建模与仿真以及虚拟样机技术等知识,分别在ADAMS和MATLAB平台上建立数控铣床工作台的三维机械模型和控制系统模型,并进行了控制系统的联合仿真.通过对工作台进行速度仿真控制,取得了良好的仿真效果,证明了该系统模型的有效性.这种方法可用于数控铣床的设计和调试.

伺服运动控制工作台精度误差分析

以XY轴十字叠加伺服运动控制工作台为例,通过观测误差现象,从电气控制系统方面分析位置式数字PID控制器的精度误差产生原因,并提出减小误差的方法和验证方法。从工作台机械系统方面,分析精度误差产生原因,提出设计和选型标准。通过几方面的技术改进提高伺服运动控制工作台的定位精度、重复精度。

双工位相位器性能测试设备研制

相位器是提高发动机效率的核心部件,最大转动角度、摩擦力矩和泄漏量是影响相位器性能的3个重要参数。为了测试这3个参数,本文论述了相位器性能测试台的整体结构、工作原理及工作流程。选用了工控机、数据采集卡及扩展模块构建电气控制系统,上位机监控软件选用实验虚拟仪器工程平台(Lab VIEW)。该测试台可对相位器自动进行测试,自动进行合格判定,对测试后的液压挺柱自动进行分类,自动进行数据统计,生成数据报表。

一种高精度圆柱度仪自动调心系统

针对现行高精度圆柱度仪采用人工方法调心,测量精度低且费时费力这一问题,提出了一种高精度圆柱度仪伺服工作台自动调心系统,给出了自动调心系统的结构组成和工作原理,并进行了自动调心过程的运动仿真和实验模拟。实验结果表明,所提出的伺服工作台自动调心系统作为一个独立的附件安装在高精度圆柱度仪工作台上,不改变现有高精度圆柱度仪的结构,具有操作简便、调心效率高等特点。

一种双工位数控单榫机的设计

分析中式家具中各种榫头的形状特点,将传统制榫过程转化为机械加工工艺,制定其自动化加工工艺方案,以提高制榫效率、降低劳动强度。结合榫头自动化加工工艺方案,对单榫机的结构进行模块化设计,并介绍各模块的结构特点和工作过程;根据数控单榫机功能需求,搭建"IPC+运动控制器"开放式控制系统框架,分别进行IPC、运动控制器、伺服系统的选型与接线,以及人机界面、PLC程序、CNC程序等软件的设计,实现高开放性参数设置、自动上下料与装夹、自动铣削与状态监控等功能,提高制榫效率,降低生产成本。

水平模拟井中双向牵引绞车控制系统的设计与实现

为了解决水平模拟井中双向牵引收放测井仪器的问题,设计了一套基于伺服电机控制的双向牵引绞车控制系统。将测井仪器置于水平模拟井中,仪器两端分别采用铠装七芯电缆线和钢丝绳连接,并通过伺服电机驱动的牵引绞车拉拽。利用实验室虚拟仪器工程平台(LabVIEW)编写人机控制界面,利用可编程逻辑控制器采集伺服电机脉冲信号,并控制伺服电机的实时速度与方向,从而构建由伺服电机速度模式和转矩模式协调工作的运动控制系统。经验证,设计的双向牵引绞车控制系统能够顺利牵引测井仪器在水平井中运动,满足测井仪器在待测区精确定位测量的需求。

交流伺服在重型龙门刨床的使用

减小重型刨床工作台快速移动换向时,对减速箱的冲击,重型龙门刨床工作台电气控制运动多样化,应用性价比高,运行可靠的控制方案已势在必行。交流伺服兼速度反馈跟速度/位置等多种控制。从2个方面优化设计来实现工作台的无级调速。

低速船舶柴油机伺服油共轨管有限元分析

为了初步检验新型低速船舶柴油机伺服油共轨管的设计是否可行,采用专业的三维建模软件UG建立了共轨管的实体装配模型,并利用大型有限元分析软件ANSYS Workbench对相关部件的强度及共轨管端部密封性进行了分析。分析结果为产品的设计开发提供了一定的理论依据。

铝框柔性自动打磨系统设计

在灯具行业,嵌入式发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)灯的铝框焊点的打磨因其产品规格多、焊点形状不一、自动化实现难度较大,目前依然存在很大比例的人工打磨抛光作业。铝框柔性自动打磨系统根据产品分类进行工艺和动作流程规划,对双层伺服工作台、夹具、柔性打磨头、粉尘回收模块、电控系统等进行设计,实现了多规格产品的自动打磨抛光。该系统具有占地面积小、自动化程度高、质量稳定等优点,对降低劳动强度、改善工作环境及升级与改造设备等有积极作用。

基于神经网络的工作台位置伺服控制的研究

针对工作台在快速进给过程中存在的超调现象,考虑负载对位置伺服系统的影响,提出了工作台神经网络控制策略。设计了工作台的机械结构并建立了数学模型,对位置伺服系统设计了神经网络控制器,并且采用了摩擦补偿。进行了神经网络的MATLAB仿真研究,结果表明该方法有效地抑制了工作台在快速进给过程中的超调现象,实现了位置的精确控制,验证了控制策略具有较好的鲁棒性。

摩擦铆压用交流伺服塑性连接设备结构可靠性研究

为了提高低塑性轻量化板材接头的连接质量、降低成形力、避免连接过程中产生裂纹缺陷,提出了摩擦铆压塑性连接工艺,并设计了交流伺服塑性连接设备。利用ANSYS Workbench软件对设备的机身进行了静力学分析,校核了机身刚度和强度,并通过模态分析研究了设备振动响应特性。结果表明:该设备每个自由度的运动均由单独的交流伺服电机驱动控制,传动链短、结构紧凑,主轴可提供120 kN下压力。机身竖直方向的最大变形量为0.074 mm,最大累积变形量为0.16 mm,水平方向最大变形量为0.011 mm,最大累积变形量为0.38 mm,机身的强度与刚度均满足摩擦铆压塑性连接工艺需求。机身各低阶模态频率均避开了设备、电机和减速器的工作频率,设备工作过程中振动稳定,不会发生共振现象。最后,在该设备上开展了铝合金板材的摩擦铆压连接试验,所获铝合金板材的摩擦铆压连接接头,背面光滑平整,证明了所设计的交流伺服塑性连接设备的结构和功能均能满足摩擦铆压塑性连接工艺的需求。

高速旋转机液伺服液压缸试验台设计与分析

针对风机风量调整机液伺服系统装机前性能检测的问题,设计了一种高速旋转机液伺服液压缸试验台。试验台设计了双头导壳结构及试验缸与加载缸双轴向配油机构,以实现加载缸与试验缸同步高速旋转中的加载试验。运用ANSYS Workbench软件对机液伺服液压缸高速旋转试验台进行模态分析,给出了试验台前6阶固有频率与振型。仿真分析结果显示,试验台的强度符合要求,试验台所受激励频率远小于其1阶固有频率,不会产生共振。该研究实现了对高速旋转机液伺服液压缸试验台的结构设计及力学性能分析,为高速旋转液压缸试验台的搭建奠定了基础。