IMPROVE THE KINETIC PERFORMANCE OF THE PUMP CONTROLLED CLAMPING UNIT IN PLASTIC INJECTION MOLDING MACHINE WITH ADAPTIVE CONTROL STRATEGY

The kinetic characteristics of the clamping unit of plastic injection molding machine that is controlled by close loop with newly developed double speed variable pump unit are investigated. Considering the wide variation of the cylinder equivalent mass caused by the transmission ratio of clamping unit and the severe instantaneous impact force acted on the cylinder during the mold closing and opening process, an adaptive control principle of parameter and structure is proposed to improve its kinetic performance. The adaptive correlation between the acceleration feedback gain and the variable mass is derived. The pressure differential feedback is introduced to improve the dynamic performance in the case of small inertia and heavy impact load. The adaptation of sum pressure to load is used to reduce the energy loss of the system. The research results are verified by the simulation and experiment, The investigation method and the conclusions are also suitable for the differential cylinder system controlled by the traditional servo pump unit.

基于单神经元PID的高增益DC-DC变换器

为使光伏系统和燃料电池的输出电压适应于并网发电系统所需的电压等级,提出一种基于单神经元PID的高增益DC-DC变换器。基于耦合电感的升压单元,使变换器在原有的开关占空比D上,增加一个新的自由度来调节输出电压。钳位单元的引入,削弱了耦合电感漏感与半导体器件的电压尖峰,提升了变换器的效率。通过单神经元PID,增强变换器抗扰动能力。该文先分析所提变换器的工作模态,推出其性能特点,并与经典变换器做出比较。通过仿真模拟电路运行和搭建实验模型研究,验证理论分析的正确性和实验过程的准确性。

中低速磁悬浮车制动夹钳单元结构原理及运用故障分析

随着城市轨道交通行业的发展,轨道车辆型式发展也出现多样性,中低速磁悬浮造价成本低,具有转弯半径小、爬坡能力强、舒适平稳、安全(不会脱轨)等优势,市场前景较好。文章研制了一种适用于中低速磁悬浮车辆的液压制动夹钳单元,介绍了制动夹钳单元的结构、工作原理等,并分析产品装车运用过程中出现的主要问题,提出解决措施。

含双倍压DCM结构的高增益DC/DC变换器

为了增加直流变换器的电压增益,减少开关管的电压应力,将耦合电感倍压单元与二极管-电容(Diode capacitor multiplier,DCM)单元进行组合,提出一种双倍压DCM结构,将该结构引入含输出二极管的非隔离变换器中,不仅能提升该类变换器的电压增益,有效降低器件的电压应力,同时利用结构中的二极管-电容支路作为无源钳位支路吸收漏感能量,提高变换器的效率。并以含双倍压DCM结构的Sepic变换器为例进行了工作模态和工作性能的分析,推导了电感电流临界的工作状态,与同类型变换器进行了对比分析,充分证明了该类变换器具有高增益、低应力的优势。最后,搭建了一个60W的试验样机,验证了上述理论的正确性。

新型耦合电感高增益DC-DC变换器

为满足新能源并网母线所需的高增益直流电压输出,设计一种新型耦合电感高增益DC-DC变换器。拓扑引入耦合电路倍压单元进行变换器的增益调节,通过钳位回路吸收耦合电感的漏感能量,削减开关器件工作时的电压尖峰,提升变换器效率。对工作原理及模态进行分析,通过数学公式对器件应力、增益进行推演。与其他3种典型变换器进行性能比较,结合理论及实验,验证新型耦合电感高增益DC-DC变换器的可行性及有效性。

基于数字孪生的动车组制动夹钳可视化检修流水线研究

为了改善动车组制动夹钳的检修现状,保障制动夹钳检修的质量,提升检修效率,必须优化检修作业的管理模式。通过分析既有检修作业的工艺流程及检修内容,对制动夹钳的检修作业中存在的问题进行分析。根据制动夹钳的检修特点,设计流水线检修的工艺流程,构建数字孪生驱动模型,提出可视化管理的流水线检修模式,实现检修效率及质量提升,并降低检修人员投入和物料成本。

抽油杆耐磨接箍液压卸扣专用装置研制与应用

在抽油机使用过程中,当出现抽油杆杆体因受到严重腐蚀需要报废处理时,虽然耐磨接箍腐蚀、磨损较轻,但由于耐磨接箍与抽油杆联结紧密,难以拆卸,只能同步报废处理,造成了资源浪费。针对以上问题,研制出一种抽油杆耐磨接箍液压拆卸专用装置。实际应用表明,该装置不仅有效提高拆卸效率,确保拆卸的耐磨接箍完好,而且能提高耐磨接箍的利用率和使用效益,具有较好的推广应用价值。

变量泵、比例阀和蓄能器复合控制差动缸回路原理及应用

提出用单台变速泵或伺服泵,结合蓄能器和旁通比例节流阀复合控制差动缸,改善注塑机能量效率的回路原理。液压泵仅在液压缸进给过程工作,蓄能器存储液压缸运动和制动过程的能量并用作液压缸回程的动力。比例节流阀控制液压缸回程的运动速度,通过新提出的流量校正原理,消除蓄能器内压力变化和负载对阀流量的影响,使液压缸的速度能够实时跟踪预定的轨迹。同正反向都采用泵驱动的原理相比,可消除回程中电动机制动产生的能耗。研究表明,新的回路原理可满足注塑机控制性能的要求。

全液压内循环二板式注塑机性能特点及锁模精度研究

全面深入地分析了新型全液压内循环二板式注塑机的性能特点,并对合模机构的锁模性能进行研究。新型二板式注塑机采用内循环式的合模油缸,省去液压油外部循环过程并简化液压系统结构,节能、节材效果显著。移模和锁模动作分别采用不同油缸,解决了力与速度的关系,锁模特性优异,成型性能稳定性高。机器配备伺服电机驱动定量泵的动力系统,节能降耗,噪音低。合模机构锁模力的测试结果表明:2000 kN试验机台的锁模力符合设计要求;新型内循环二板式注塑机比同规格的肘杆三板机具有更优异的锁模性能,在最大锁模力情况时,前者比后者的锁模力重复精度高出0.33‰,为注射成型精密化提供保证。

新型注塑机合模机构内循环节能机理

精密和节能是注塑工业发展的必然趋势。针对精密型全液压注塑机移模过程中能耗大的特点,提出一种新型内循环二板式注塑机合模机构,其中关键部件内循环锁模液压缸在实现移模过程液压油内循环的同时也为移模动作的阻力系统,形成节能与耗能的矛盾系统。为深入理解内循环合模机构移模过程的能耗机理,建立内循环锁模液压缸内部液压油三维流动的数学模型及边界条件,利用计算流体动力学原理,采用动网格技术与有限体积法,并利用FLUENT中基于压力的求解器进行求解,得到移模过程中内循环液压缸内部液压油压力场及速度场分布,并考虑不同移模速度对它们的影响,由此揭示新型内循环二板式合模机构的节能机理。能耗试验表明,移模过程中锁模系统阻力小,该新型二板式合模机构能使全液压直压式注塑机跃升至一级节能注塑机的行列,解决了传统全液压直压式注塑机能耗大的问题。

注塑机双曲肘合模机构的优化设计研究

为提高合模机构的工作性能,提出运用Pro/E与ADAMS协同的方法建立合模机构的参数化模型,以力的放大比和行程比为目标函数进行优化的设计方法。通过对双曲肘合模机构的运动和力学特性进行分析,并推导了肘杆机构的几何尺寸及位置尺寸与模板行程、速度及力的放大比之间的关系,建立合模机构的优化模型,对目标函数进行优化。优化结果分析表明,较原方案行程比和力的放大倍数均增大,达到了预期的优化目标,为合模机构设计方案的选择提供了依据。

基于MATLAB的注塑机合模机构优化设计及系统开发

根据注塑机五点斜排双曲肘合模机构设计要求,建立合模机构优化数学模型,确定参数化设计流程,基于MATLAB开发注塑机五点斜排双曲肘合模机构优化设计系统。案例分析表明,该系统不仅能完成合模机构系列化设计,而且优化后的合模机构工作性能得到提升,提高了设计人员的工作效率。

不同锁模机构注塑机胀模特性的研究

系统研究了直压式和肘杆式注塑机的胀模特性以及注射压力和注射时间对胀模量的影响,并考察了胀模量与制品质量之间的关系。结果表明,不同的锁模机构具有不同的胀模特性,胀模量与制品质量之间呈现线性关系,胀模量越大,制品的质量越大;注塑机的注射压力和注射时间对胀模量有很大的影响;注射压力越大,胀模量越大;注射时间越长,胀模量越大。

注塑机双曲肘合模机构振动响应

应用机械系统动力学理论及仿真分析软件ADAMS,通过构建注塑机双曲肘合模机构的三维实体模型,把肘杆和拉杆视为柔性体,获得合模机构刚柔耦合多体系统动力学模型和振动分析系统模型;通过对合模机构进行振动响应仿真分析,获得系统的固有频率与阻尼比和幅频响应与功率谱;通过各阶模态参与和动模板在X、Y、Z方向上的位移与加速度以及振动能量分析,获得合模机构最大的共振位移和共振加速度及其模态振型,系统的振动属于弱阻尼状态,第2、7、8阶固有频率对合模机构系统振动影响最大。

双曲肘合模机构的优化设计与运动学仿真

双曲肘合模机构是压铸机最重要的部件之一,其设计的恰当与否直接影响到整个压铸机性能的好坏。本文针对RDC500压铸机的双曲肘合模机构,运用MathCAD软件和Pro/E Mechanism进行了优化设计和运动学仿真分析,得到了较好的优化设计结果。

双曲肘合模机构的多目标优化设计

分析了双曲肘合模机构的运动特性和力学特性,采用多目标模拟退火优化算法MOSA(MultiObject Simulated Annealing),基于多目标优化平台modeFRONTIER,以合模油缸推力和机构总长度为目标函数建立多目标优化设计模型,对双曲肘合模机构的关键结构参数进行多目标优化计算。结果表明,优化后合模油缸推力最大值下降了30.9%,机构总长度下降了3.3%。

具有偏置结构的非对称惯性压电旋转驱动器

为改善惯性压电驱动器输出性能,提出了一种新型具有偏置结构的非对称惯性压电旋转驱动器。在非对称夹持的基础上,定义了一种偏置结构。为了解偏置结构对驱动器输出性能的影响,建立了机构的力学模型方程,推导并仿真分析了驱动器的动力学特性。设计、制作了试验样机,搭建了试验系统;进行了试验测试并与无偏置结构驱动器进行了性能对比。结果表明:偏置距离为15mm时,驱动器输出步距角速度最大。与无偏置结构驱动器相比,驱动电压为100V、23Hz时,驱动器输出最大角速度从3.48rad/s增加至5.39rad/s,增幅达54.88%,驱动器最大驱动力矩从2.41N·mm增加至3.62N·mm,增幅达50.2%;驱动电压为100V,4Hz时,驱动器稳定运行时的承载量达1 300g。理论与试验结果表明,提出的有偏置结构的驱动器具有输出步距角速度和驱动力矩更大的特点。

注塑机曲肘式合模机构弹性振动的研究

给出五点斜排双曲肘合模机构弹性动力学模型,对肘杆振动的理论计算值和实验结果进行了对比研究,对实测动模板三向振动值进行了小波分析,发现动模板振动与肘杆弹性变形间的对应关系,为减少合模时的振动、提高合模精度提供了依据。

双曲肘五孔斜排合模机构的设计改进

针对某系列注塑机合模机构存在移模运动不顺畅、移模行程不够理想的问题,建立其数学分析模型,并对机构的特性进行分析,找出其存在问题的原因。依据双曲肘五孔斜排合模机构的特点建立优化模型,对比分析优化前后的机构特性。用UG软件建立该机构的三维数字模型,并进行运动仿真以验证优化结果的可靠性,取得较好的结果。

基于Solidworks二次开发技术的注射机合模机构零件参数化设计

介绍了Solidworks软件二次开发的对象模型、工具、方法及步骤,并以注射机中应用较广的箱式前模板为实例进行了详解。又以Solidworks三维软件为支撑平台,开发了注射机合模机构参数化设计系统,能直接生成形象的三维合模机构装配体,这对注射机合模机构参数化设计软件以及同类产品的开发具有实际的指导意义。