快锻压机快速进液与泄压特性的仿真分析

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cheng_wutao
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锻造使钢锭产生塑性变形,以改善其机械性能,是机械行业基础工艺之一。近年来,伴随着机床、船舶、航空、航天等工业部门的迅猛发展,锻造在国民工业生产中占据越来越重要的位置,同时也对锻造压机的锻造精度和锻造频次提出了更高要求。在某种程度上,锻造压机的数量、控制水平直接代表着国家工业的发展水平,成为衡量现代化水平的标准之一。  快锻压机具有较高的运行速度,且活动横梁质量大,这使得快锻压机液压系统具有高压大流量、大运动惯量、强时变负载、换向频繁等特点,这些特点导致快锻压机在加压动作结束后存在着回程振动现象,因此必须合理控制泄压速度。此外,快锻压机的加压速度影响着锻件的尺寸精度,该速度通常由快速进液阀组所控制,在实际应用中,该阀组调试困难,而应用系统仿真技术寻找最优设定参数是解决这一问题的有效途径。因此,开展快锻压机快速进液与泄压特性的仿真分析具有一定的实际意义。  本文以25MN快锻压机液压系统主回路中的快速进液阀组和比例节流阀为主要研究对象,以AMESim为仿真平台,建立了关键元件的数学模型和仿真模型,在深入分析主要参数对于元件动态特性的影响规律基础之上,针对快锻压机快速进液与泄压特性进行仿真研究,总结出阀组不同阻尼孔径对于进液特性的影响规律,对比分析了不同控制信号条件下的泄压性能,最后预测了主回路的整体性能。本研究对于快锻压机液压系统的设计、改造、快速进液阀组的调试以及泄压信号的选择具有一定参考价值,也可为基于AMESim进行插装阀液压系统的动态设计、性能评估提供参考。  本文主要内容如下:  第1章,阐述了课题的研究背景、快锻压机液压系统的研究现状以及存在的主要问题,概括了本文的主要研究内容;  第2章,阐述了25MN快锻压机本体结构、关键技术参数以及典型工作循环过程,分析了各主控元件的具体作用,概括了液压建模及仿真软件的发展现状;  第3章,阐述了插装阀元件结构的多样性,分别建立了插装式换向阀、溢流阀、节流阀、比例节流阀等关键元件的数学模型,进行了基于AMESim的动态特性仿真分析,总结出阻尼孔径、弹簧刚度、先导供油压力等因素对其动态特性的影响规律;  第4章,基于 AMESim分别进行了快速进液阀组进液特性与比例节流阀泄压特性的仿真分析,最后建立了主回路的仿真模型,并进行了液压系统整体性能的仿真分析;  最后,总结了本课题研究的结论,展望了下一步的研究工作。
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