大型快锻液压机管道紧固件断裂原因分析

针对5000t大型快锻液压机主侧缸与集成块法兰连接双头螺柱、管道连接螺钉的断裂问题,进行原因分析。通过现场勘察、液压冲击影响机理分析、内在原因分析、外在原因分析、断口理论分析,确定了断裂原因,并提出改进措施,由此提高大型快锻液压机的安全性和可靠性。

60 MN双柱斜置快锻液压机关键部件有限元分析

采用有限元软件ABAQUS对60 MN双柱斜置快锻液压机上、下横梁分别进行了静力学分析。结果表明,均载和墩粗工况下,上、下横梁的最大应力均未超出材料屈服极限的60%,绝大部分区域的安全系数大于3,最大变形不超过1.3 mm。根据快锻液压机的稳定性、可靠性以及锻造精度等要求,认为上、下横梁的结构和材料满足强度和刚度要求。分析结果对快锻液压机的结构设计和优化具有一定的指导意义。

12.5MN双柱快锻液压机机架的有限元分析

快速锻造液压机已成为目前重要的锻造设备之一。本文建立了12.5 MN双柱快锻液压机的整体三维有限元模型。针对其预紧组合机架的结构形式,对机架整体刚度的主要影响因素进行分析。根据偏载工况得到了预紧系数、拉杆与立柱强度等因素之间的关系,为机架整体设计提供了理论依据。对压机进行静态有限元分析,得到了机架主要部件的应力和位移的分布规律,并提出改进方案,确保机架的刚度和强度以及整体性指标达到使用要求。

上推式快锻液压机活动横梁转动自锁条件研究

针对上推式快锻液压机,分析工作缸支撑球铰的摩擦阻力矩和摩擦圆半径,研究采用单、双球铰结构时支撑球铰对工作缸柱塞的侧推力,明确液压机结构参数对柱塞侧推力的影响因素。综合工作缸、支撑球铰和活动横梁的结构影响,确定活动横梁处于转动自锁状态时,锻造偏心距所应满足的条件,明确液压机结构参数与活动横梁自锁条件的内在关系。以国产上推式快锻压机系列产品和部分进口设备的结构参数为依据,计算满足活动横梁自锁条件的锻造偏心距,分析活动横梁在偏心锻造时的状态和工作缸支撑球铰在液压机工作中的作用。通过仿真分析,进一步验证在偏心锻造工况下的活动横梁转动自锁状态,为大型双柱式自由锻造液压机研究和中小型液压机优化设计提供理论依据。

22MN快锻液压机快锻控制特性研究

快锻液压机由于动梁速度高,主控阀组必须进行频繁、快速的动作切换,且压机运动部分的惯性又相当大,所以往往引起剧烈的液压冲击和机械振动,严重影响压机的运行精度和使用寿命。该文在研究其快锻曲线的基础上,针对现有的快锻液压机控制系统控制方式,指出其弊端并提出采用正弦输入的闭环控制。并进行了较全面的建模研究,利用MATLAB/Simulink工具箱进行仿真,仿真结果表明此种控制方式是可行的,效果明显优于开关控制+局部闭环控制。

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。

大型快锻液压机卸压管道振动分析与消振措施

介绍了大型快锻液压机卸压回路组成及工作原理,并对卸压管道产生振动的原因进行了分析,确定了比例阀开启曲线遵循先卸压、后泄流原则,可以抑制卸压管道压力冲击;给出了卸压管道产生谐振的理论公式,为大型快锻液压机卸压管道设计提供了理论依据。

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。

快锻液压机新型电液比例控制系统研究

电液比例控制系统在快锻液压机中的应用日益广泛。提出采用三通插装阀的新型电液比例控制系统的方案,建立其数学模型和仿真模型并与单独设置高压卸荷阀的控制系统进行对比。结果表明:系统用三通比例插装阀控制,无需单独设置高压卸荷阀,控制性能更好,并用蓄能器作辅助动力源,起到节约制造成本和节能的效果。

大型快锻液压机卸压回路动态特性研究

基于节点法建立了大型快锻液压机卸压回路各元件数学模型,考虑长管道效应,应用特征阻抗法和模态近似法获得了长卸压管道的精确动态模型,并仿真研究了有效体积弹性模量、工作缸压力、卸压管道长度、内径等主要参数对卸压回路动态特性的影响规律。研究结果为大型快锻液压机卸压回路优化设计提供了依据。

快锻液压机机架静动态数值模拟

采用三维十节点实体单元对12 5MN双柱下拉式快锻液压机进行了静动态有限元计算,得到了液压机机身在给定工况下的静动态应力位移分布规律。快速锻造液压机已成为重要锻造设备之一。本文建立了12 5MN双柱下拉式快锻液压机机架三维有限元模型,对其应力及位移分布进行了静动态分析。研究表明:机架四角为危险截面;静态和动态下,应力和位移的分布趋势基本一致;机架在动态载荷冲击下,危险截面的最大应力将会增加40%左右;偏移载荷将会使机架危险截面的最大应力增加20%左右。

基于T-S模糊预测的22MN快锻液压机的多模式智能控制系统

针对快锻造液压机具有高压、大流量、大运动惯量等特点,提出基于T-S模糊预测的的多模式智能控制算法。首先,采用基于T-S模糊模型对于压机超程进行预测,然后根据预测的超程值,修正压机动梁位置偏差,并作对压机当前作业模式判断,从而采用不同的控制策略,以实现液压机控制精度和运行速度。实际运行结果表明,提出的控制策略能够有效克服压机动作时滞过程的超调问题,具有快速性和准确性。

20MN快锻液压机机架动力学分析

针对快锻液压机锻打工件瞬时的力学行为,采用显式动力学分析程序LS-DYNA进行模拟仿真,得到液压机机架在打击时的应力、应变分布。与通常分析方法比较,发现把液压机打击过程当作一个非线性、动态的碰撞问题来研究,可以得到机架上的应力、变形均小于静力学分析的结果。因而,在机架设计时,对材料的强度要求有所降低,这为液压机的轻量化设计提供了理论依据。

20MN快锻液压机机架动力学分析

采用显式动力学分析程序LS-DYNA进行快锻液压机模拟仿真,得到了液压机机架在打击时的应力、应变分布情况。把液压机打击过程当作一个非线性、动态的碰撞问题来研究,得到了机架上的应力、变形均小于静力学分析的结果,为液压机的轻量化设计提供了理论依据。

基于FCS和多模式预测控制的25MN快锻液压机组控制系统研究

介绍了25MN快锻液压机组的组成及其工作原理,针对快锻液压机组的生产工艺要求,提出了由工业控制计算机和PLC组成的现场总线控制系统(FCS)网络结构;针对其控制上的快速性、平稳性和高精度的要求,设计了一种多模式预测控制系统,实现了其活动横梁平稳、无冲击和准确的位置控制。

大型快锻液压机Takagi-Sugeno模糊系统设计

利用ITI-SimulationX软件建立了大型快锻液压机本体和主控系统的精确仿真模型,进行了三维本体与一维系统的集成仿真,结果表明:液压机热态锻造精度达到§1 mm,最高锻造频次达85次/min;针对大型快锻液压机工艺范围广、工况复杂的特点,利用MATLAB/Simulink软件设计了Takagi-Sugeno模糊控制器,以主控系统锻造行程、锻透深度、最大工作压力、工作缸数量和主泵数量作为输入变量,高频响比例阀启闭曲线作为输出变量,依据主控系统仿真结果确定模糊推理规则,通过ITI-SimulationX与MATLAB/Simulink软件协同仿真接口模块实现了对主控系统的智能控制,使液压机在各种工艺参数下,均能达到较高锻造精度和较快响应速度,更好地适应了大型快锻液压机的生产工艺需求.

快锻液压机远程监测与故障诊断系统构建

针对快速锻造液压机使用维护复杂、故障诊断困难等问题,构建了基于Web的远程监测与故障诊断系统对其进行维护。在分析系统总体架构的基础之上,详细介绍了系统功能的具体实现,并以20 MN快速锻造液压机为例,阐述了快锻液压机远程监测与故障诊断系统的工作流程以及相关技术。以Browser/Server三层模式为基础架构,充分利用网络技术收集和共享信息的优势,实现了实时监测、远程诊断、方法回馈等多项功能。该系统的实现很好地解决了快速锻造液压机设备故障的快速诊断问题,为设备的使用、维护与管理带来了方便。

基于有限元的快锻液压机工作缸结构改进及优化

快锻液压机作为压力加工的重要设备,已经成为工业生产中必不可少的装备之一。液压机的工作缸的强度和刚度对于整机安全和产品质量起着决定性作用,该文综合运用ABAQUS有限元模拟软件,对12.5 MN双柱快锻液压机的工作缸的应力进行了有限元分析,依据数值模拟结果,对原设计方案提出改进措施,为双柱快锻液压机的设计提供了可靠的理论依据,具有一定的理论意义和实际应用价值。

快锻液压机速度位置复合控制特性仿真研究

为提高快锻液压机的控制精度与响应速度,在传统锻压机四通道负载口独立控制与位置闭环控制原理的基础上,提出快锻液压机速度-位置复合控制策略。根据给定的目标位置和运行速度,结合锻压机实际工况,设计出期望的位移曲线,利用速度位置复合控制策略,实现锻压机活动横梁按照所设计的位移曲线运行,并在接近上下顶点时精确定位。分析了锻压机的四象限工作特性,建立了锻压机液压系统理论模型,并在此基础上,搭建了锻压机机液联合仿真模型,仿真研究结果表明:采用速度-位置复合控制系统,使锻压机的活动横梁能够无滞后地按照设计的位移曲线与速度曲线运行并实现了高精度定位,定位精度能够达到0.3mm之内;随着加压工进行程的减少,定位精度逐渐提高。

45MN快锻液压机缷压管道振动及噪声分析与消除措施

钛业分公司45 MN快锻液压机在回程时缷压管道有强烈的振动和噪声,该文对产生振动和噪声的原因进行分析,提出了把缷压管道与充液管道连通,以较小的改动降低缷压管道内液压油的流速,并进一步优化比例阀的开启曲线,达到消除回程时缷压管道振动和噪声的目的。