基于有限元法的四辊卷板机机架优化设计

机架作为四辊卷板机的主要承力部件,其强度、刚度及动力学特性不仅影响主机的使用寿命,同时很大程度上制约了产品的卷制精度。因此,以四辊卷板机的高机架为研究对象,应用有限元分析方法校核其刚度、强度,为机架的设计优化提供理论依据。同时对其关键部位处筋板应用实验点设计法,求得最优筋板尺寸,使机架的位移大幅降低,应力分布更为合理。最后,对机架进行模态分析,为之后机架动力学特性的研究提供参考依据。该研究提供了机架关键位置的优化设计方案,使机架等效应力分布更为均匀,并大大提升了机架的刚度,为卷板机高精度运行提供了保障。

四辊卷板机侧辊位移跟踪控制

针对四辊卷板机侧辊位移跟踪控制存在负载变化、参数摄动和未建模动态等不确定性问题,提出一种基于非线性扰动观测器的自适应滑模控制策略。采用非线性扰动观测器在线获取并补偿等效扰动;针对引入非线性扰动观测器后的系统,采用反步法设计自适应滑模控制器,利用自适应律动态补偿扰动观测误差,以降低滑模控制器的切换增益。该设计方法放宽了滑模切换增益对系统不确定性上界的先验性要求,降低了外界干扰和系统不确定性对侧辊位移跟踪性能的影响。同时,采用李雅普洛夫方法证明了侧辊位移跟踪闭环控制系统的稳定性。根据工程实际参数进行仿真,结果表明,该控制策略对系统的不确定性,特别是负载变化具有较强的鲁棒性,可以满足侧辊位移快速、精确跟踪的要求。

四辊卷板多道次滚弯成形建模与工艺参数分析

根据对多道次滚弯成形过程与机理的分析和对板料弯曲受力状况的研究,推导出了板料在加载和卸载过程中弯矩和曲率的关系,建立了四辊卷板多道次滚弯成形的数学模型。以该模型为基础,分析了滚弯道次数、板厚对成形力和驱动扭矩的影响规律。研究结果表明：多道次成形时,每一道次的成形力和驱动扭矩与相邻两道次间的半径间隔值和该道次的初始曲率半径有关;采用增加前面道次相邻两道次半径间隔值,减小后续道次相邻两道次半径间隔值的方法有利于提高卷板机的工作能力;将板料成形到相同的曲率半径,驱动扭矩随着板厚的增加而增大。

基于机器视觉的四辊卷板机数控系统研究

分析某四辊卷板机的工作原理,针对板材加工的材料性能及形状各异的问题,设计了基于机器视觉的四辊卷板机的数控系统,能够在线检测卷制板材的曲率,和要求的形状进行比较,实时修正加工参数,解决了卷板加工中板材材料性能的差异带来的回弹系数变化的问题;能完成上辊和侧辊的联动,解决除圆形外其他如椭圆、抛物线等异性零件的卷制,实现卷板加工的数控化。

四辊卷板机连续滚弯成形工艺的数值模拟研究

为提高四辊卷板机滚弯成形工艺加工质量,建立了四辊滚弯工艺数学模型,用有限元仿真验证了该模型的准确性,分析了侧辊位移量、板材厚度、滚弯加工速度对板材成形半径及成形质量的影响规律。试验结果表明:随侧辊位移量增大,板材成形半径的下降趋势逐渐趋于平缓,板材的成形质量也有所降低;板材表面的塑性应变波动会随着板厚的增大而降低,即厚板的滚弯成形质量会优于薄板的滚弯成形质量;滚弯加工速度对板材成形半径影响较小,降低滚弯加工速度会提高成形筒件的均匀性,降低筒件表面的塑形应变波动,成形质量也随之提高。

四辊卷板机侧辊工艺位移计算模型的研究

针对四辊卷板机在卷板中,工件曲率半径依靠人工经验反复试凑辊子位移量因而具有一定盲目性的问题,分析卷板机工作时各辊工艺位置的几何关系,建立了下辊与两个侧辊在工艺过程中位移量计算的数学模型。利用VB语言开发工艺位移量计算软件,并对其计算结果进行实验验证。该计算方法可有效减少试卷板次数,提高卷制精度和卷制效率。

四辊卷板机卷制圆筒控制数学模型

四辊卷板机是靠调整侧辊进给位移来卷制不同半径圆筒,目前设计四辊卷板机结构、数控系统时,都是利用经验来设计,存在一定盲目性。本文建立起四辊卷板机工作的数学模型,分析两种不同条件下侧辊进给位移与卷曲半径之间关系曲线(简称工作曲线),两种工作曲线都是随着卷曲半径越大时,曲线越陡峭,对侧辊进给和控制精度要求越高。改变侧辊倾斜角时,侧辊倾斜角越小,工作曲线越陡峭,改变不同上辊中心到侧辊夹角定点距离时,工作曲线随着该值增加左移、趋缓。在实际生产中可以根据卷曲半径范围来制定工作曲线,利用工作曲线来设计四辊卷板机控制系统。

上辊万能式卷板机数控系统的研究与开发

结合3000mm上辊万能式卷板机数控卷圆工艺的开发,论述了大型卷板设备数控系统的设计及其相关的各种技术问题。

四辊卷板机中方圆卷制工艺的制定与数学模型的建立

通过在四辊卷板机中对方圆的实际卷制,发现从小曲率到大曲率的过渡过程会产生直边段,对方圆的成形产生影响。本文通过修改侧工作辊的变化方式制定了完整的卷制工艺,该工艺能成功消除直边段,卷制方圆效果理想;同时在此基础上建立了四辊卷板机工作过程的数学模型,推导出侧工作辊位移量的理论计算公式。并通过实验验证了该公式的可行性,对生产控制有积极影响。模型可以作为四辊卷板机设计的基础。

四辊卷板机侧辊位移液压控制系统数学模型

侧辊位移控制对于四辊卷板机卷板工艺和质量控制具有重要意义。本文在分析了控制系统的构成和工作原理,考虑油管、泄漏等诸多因素影响的基础上,建立了符合设备实际工况的四辊卷板机侧辊位移液压控制数学模型。该模型为分析控制系统的动静态特性、负载或供油压力的变化对侧辊位移控制精度的影响提供理论依据。为控制算法的设计,提高系统控制精度和整体性能奠定了研究基础。

上辊万能式三辊卷板机机架翻倒装置液压系统

文章分析了上辊万能式三辊卷板机机架翻倒装置对卷弯制件质量的影响及对液压系统的要求 ;讨论了翻倒装置液压系统设计中存在的问题 ;

基于Linux多辊卷板机图形化交互系统的设计

阐述了基于嵌入式Linux的新型多辊卷板机的自动化控制系统实现方法,介绍了四辊卷板机的工艺控制原理,在此基础上完成了四辊卷板机控制系统的硬件设计与软件设计。

两辊数控液压卷板机的研究

目前国内的卷板机主要采用三辊式或四辊式的,卷圆过程需要预弯、对中、卷圆、矫圆等工艺过程,而两辊式数控液压自动卷板机免除了上述工艺,可以一次成型。重点介绍了两辊卷板机的卷板原理、结构以及实现同步控制的方案,通过改变三辊卷板的卷制方法和应用液压同步控制系统,提高了卷板的效率和精度。

弧线型四辊卷板机加工数学建模

在普通四辊卷板机在卷板加工时借助操作者经验和靠模来确定辊位运动位置是非常困难的。在分析了一种侧辊弧线运动的四辊卷板机的机械结构和工作原理的基础上,根据其机械结构建立了加工时辊位机构运动简图,并确定了加工时辊位的数学模型。这不仅方便操作者确定加工辊位,而且能为实现卷板机加工的数控化奠定基础。

液压四辊卷板机同步控制系统的研究与改进

论述了Ｗ１２—２５×２０００型液压四辊卷板机的同步控制系统改进过程中遇到的问题及研究解决方法，介绍了采用普通电磁换向阀配以机械反馈放大机构解决液压四辊卷板机同步运动的控制精度问题．

W12四辊卷板机改造

Ｗ１２四辊卷板机改造北京燕山石化公司大修厂成其谦，吴荣昌一、前言我厂现有的Ｗ１２四辊卷板机是金属板材弯山校正机械，是七十年代初产品．由于设备固有的缺陷，对卷制压力容器用简节等类质量要求较高的产品影响较大，同时，操作时工人劳动强度较繁重、效率低，为此，...

PLC在上辊万能式卷板机中的应用

为了减少上辊万能式卷板机事故的发生及控制方便,把传统按钮全部换成触摸屏输入,改造原继电器控制线路中的硬件接线,改为PLC编程实现,主电路及原控制系统电气操作方法实现全自动控制,不需要手动控制,电气控制系统控制元件（包括热继电器、接触器）,作用与原电气线路相同,为了使系统更加完美,行程开关数量增加,行程开关改换为传感器,加入指示灯,使得系统运行状态更加清晰。使上辊万能式卷板机生产效率得到提高,也使产品精度得到提高。

四辊卷板预弯过程中工作辊的受力研究

为改进四辊卷板机的预弯工艺,充分了解预弯过程中的力学行为,根据对四辊卷板预弯过程中工作辊的受力分析,建立了四辊卷板预弯过程的数学模型。通过ANSYS/LS-DYNA有限元数值模拟计算,研究板材和辊子的尺寸参数、板材屈服强度、预弯速度、侧辊进给角和两侧辊进给方向线交点到上辊中心的距离对预弯过程中各工作辊受力的影响。研究结果表明:四辊卷板预弯过程中,作用在各辊上的最大力与板厚和板材屈服强度呈正相关,与板宽成正比,作用在侧辊上的最大力随着预弯半径、侧辊进给角和两侧辊进给方向线交点到上辊中心的距离的减小而增大,整体上随着上辊半径和预弯速度的增大而增大。

数控弧线下调式30×2500四辊卷板机液压系统的优化

本文对30×2500四辊卷板机液压系统的原理进行分析,针对实际使用中出现的下辊和两侧辊油缸及前侧油缸在卸荷下行时产生冲击问题作了部分改进,取得了满意的效果。

四辊卷板棱角度现象的原因分析及控制方案

探讨了四辊卷板机在卷制板材后成形筒体产生棱角度的原因,以弹塑性双线性硬化模型作为基础理论,推导出板材的应力-应变关系。考虑了板材滚弯过程中的夹点偏移与曲率变化,对板材预弯与卷制过程分别建模,得到板材成形半径与侧辊进给量的计算公式。基于预弯模型计算板材的预弯移动距离,在此基础上进行试验,根据试验结果分析了板材的棱角度现象。结果表明:轴辊轧碾方向、侧辊进给量、预弯段距离和上下轴辊直径是影响筒体棱角度的主要因素;通过精确计算预弯时的侧辊进给量并调节预弯移动距离,可以有效控制因板材预弯不准产生的棱角度现象。