20MN快锻液压机机架动力学分析
液压系统动力学性能分析与优化
液压系统动力学性能分析与优化引言液压系统是一种利用压力传递和液体流动来实现能量传递与控制的系统。
液压系统广泛应用于工业自动化、工程机械、航空航天等领域。
在设计和应用液压系统时，其动力学性能的分析和优化至关重要。
本文将对液压系统动力学性能进行分析，探讨优化策略，旨在提高液压系统的效率和可靠性。
一、液压系统动力学性能分析1.1 响应时间液压系统的响应时间是指系统对外界输入的快速响应能力。
它直接影响系统的控制精度和稳定性。
当液压系统受到外部输入信号时，液压元件会有一定的惯性延迟，导致系统响应时间增加。
因此，在设计液压系统时，应根据其所应用的工况和要求，适当选择液压元件的响应时间，以达到预期的控制效果。
1.2 动态特性液压系统的动态特性是指系统在动态变化下的控制特性。
液压系统的动态特性包括增益、相位和稳定性等。
增益决定了系统对输入信号的放大能力，相位反映了输出信号与输入信号之间的时间差，稳定性则表示系统抵抗干扰和振荡的能力。
通过对液压系统的动态特性进行分析，可以评估系统的控制质量，并为后续优化提供依据。
1.3 液压波动液压波动是液压系统中流体压力的波动现象。
液压波动会引起机械振动、噪声和能量损失等问题，严重影响系统的稳定性和工作效率。
液压波动的主要原因包括：（1）液压元件的内泄漏和密封不良；（2）流体的压力损失和能量损失；（3）系统中油液流动的不稳定性。
二、液压系统动力学性能优化2.1 提高液压元件的响应时间为了提高液压系统的响应时间，可以通过优化液压元件的结构和控制方式。
例如，采用更快的执行元件、提高油液的流动速度、优化阀门的设计等措施都可以有效缩短系统的响应时间。
此外，还可以采用先进的控制算法和电子调节技术，以提高系统的精度和稳定性。
2.2 优化液压系统的动态特性为了优化液压系统的动态特性，可以通过增加系统的滞后环节、调整液压元件的参数等方式来改善增益、相位等动态指标。
此外，还可以进行系统参数辨识和建模，通过MATLAB等软件进行仿真分析，找出系统动态响应中存在的问题，并采取相应措施进行优化。
20MN快速锻造液压机液压系统的设计
电磁 阀 ５断 电 ， 压 泵 卸 荷 。 电磁 阀 １ 液 ８断 电 ， １ 、 阀 ６ １ ７关闭 ； ｌ 阀 ９通 电 ， 主缸 １ 卸 荷 ； 荷 完 毕 后 ， １ 卸 电磁
接决 定着设 备 的整体性 能 ， 锻件质 量 的优劣 等 。因此 ，
２１ ０ 第 ７期 １年
液 压 与 气动
５ ９
２ ０ＭＮ 快 速 锻 造 液 压 机 液 压 系 统 的 设 计
韩 向可 ，李志军
Ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｆｈ ｄ ａ ｌ ｙ ｔｍ ｏ ０ ＭＮ ｕ ｃ ｏ ｇ ｎ ｙ ｒ ｕ ｉ ｒ ｓ ｈ ｅ ｉ ｎ ｏ ｙ ｒ ｕ ｉ ｓ ｓｅ ｆ ｒ２ ｃ ｑ ｉｋ ｆｒ ｉｇ ｈ ｄ ａ ｌ ｐ ｅ ｓ ｃ
时， 电磁 阀 ５断电 ， 液压泵卸 荷。 比例 溢流 阀 ９断 电 ， 主 缸 １ 卸荷 ； 主缸压力 的降低 ， １ 随着 储能器 中油压 推动 回 升缸迅速 上升 ， 当上升至设定位 置后 ， 进入下一次锻造 。 ３ ）自循环 冷却 过滤 系统
收稿 日期 ：０ １ １０ ２ １ － －９ ０
２ 液压 系统工作 原理 根据锻 压工 况要 求 ， 备 操作 可 分 为 普 通锻 造 和 设 快速锻 造 。普 通 锻 造 时 ， 系统 压 力 为 ２ ａ 主 缸 输 ５ ＭＰ ， 出力 ２ ０ ＭＮ， 回程 力 １ＭＮ， 造频 次 ３ 锻 ５～４ ｍｉ。 ５７ ￣／ ｎ 快速锻 造时 ， 锻 行 程 为 ３ ｍ， 出力 ４ ＭＮ。快 锻 快 ０ｍ 输 频率为 ８ ｍｉ。泵 站设 计有 ６组定 量泵 ， ５７ ￣／ ｎ 每组 流 量 为 ５ ０Ｌ ｍ ｎ 电机 功率 为 ２ ０ｋ ， 过不 同组 流量 组 ４ ／ ｉ ， ５ Ｗ 通 合， 可使 液压机 有不 同 的工 作速 度 和锻造 次数 。 １ ）普通锻 造 如 图 １所 示 ， 作 时 电磁 阀 ５通 电 ， 统 建 立 压 工 系 力 。 比例 溢流 阀 ９通 电 ， 立 锻 造 压 力 ； 建 比例 阀 ６通 电 ， 压 泵 排 出 的 压 力 油 经 主 管 道 和 阀 ７进 入 主 缸 液 １； ｌ 电磁 阀 １ 电 ， ８通 插装 阀 １ ，７打开 ， ６ｌ 回升缸 接 通油
20MN快锻液压机机架动力学分析
基金项目：安阳市 2007 科技攻关项目（157） 收稿日期：2010-04-19 作者简介：韩玉坤（1967-），男，硕士，工程师，从事锻压机械 CAD/
CAM/CAE 的教学和研究
1 2 3 4 5
6 7
图 1 快锻液压机结构图 1.机架 2.上模 3.锻件 4.下模 5.固定横梁 6.工作缸 7.柱塞
1.603GPa、41.64mm；动力学分析结果是 252.9MPa、 57.2mm。动力学和静力学产生的最大变形比较接 近，作用部位有所不同，静力学分析最大变形是在 上、下横梁中部外力直接作用的部位以及四个拐角 处截面发生变化的部位，这和文献[1]、[2]的结果比 较接近。但是动力学分析的最大应力值及其作用部 位和上述文献的结果有着明显的差别：首先动力学 分析中的最大应力和变形并不在直接发生碰撞的部 位，而是位于机架底部下横梁中心部位 （柱塞作用 处）和下部拐角处，另外静力学分析的最大应力达到
（2）液压机总的行程为 1600mm，锻打工件时机
架必定要下降一定的行程，所以导套对机架立柱的
约束位置必定上移，故对立柱上部距立柱顶端
1200mm 处立柱最外侧的节点施加水平方向的位移
约束，约束一段的长度为 800mm，约束类型为约束
spc_xz。
（3）根据实验测得打击时最高速度为 0.15mm/
ms，对机架施加初始速度 0.15mm/ms。
20MN锻造操作机控制系统的构建
（ 第 ６ 总 ２期 ）
桂林航 天工业 高等专科 学校学 报
Ｊ ＵＲ Ｏ ＮＡＬＯ ＵＩ Ｉ Ｏ Ｌ Ｇ Ｆ Ａ Ｒ Ｐ Ｃ ｃ ＯＬ Ｙ Ｆ Ｇ Ｌ Ｎ Ｃ Ｌ Ｅ Ｅ Ｏ Ｅ ＯＳ Ａ ＥＴＥ ＨＮ ＯＧ 机 电技 术 应 用
２ 锻 造操 作机 控 制 系统 的构 建 ０ ＭＮ
关 键词
锻造操作机 ； 控制系统 ； Ｉ Ｐ Ｄ控制器
中 图 分 类 号 ： Ｐ７． Ｔ ２３５
文献标志码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０９ ０３２１）２ １８ ３ １０— ３（０１０— ４— １ ０ ０
锻 造操 作 机 是 锻 造 液 压 机 组 中 重 要 大 型 辅 助 机 械 之 的数 据 信 息 传输 与 通 讯 采 用 以 现场 总 线 技 术 为基 础 的 控 制
徐 晓 华 ｈ 罗文 军 纪世 梁 。
／ 桂 林 航 天 工业 高等 专科 学校 ｌ ＼ 华 中科技 大 学 ２ 机 械 工 程 系， 西 广 武汉 ４ ０ ７ ３０４ 桂林 ５１０ 、 ４ ０ ４ ／ 材料 学 院 ， 北 湖
摘 要
针对 ２ ＭＮ锻造操作机的控制 系统的工作特性 ， 出由工业 计算 机和 Ｐ Ｃ组成现 场控制 网络 ， 用模块化 、 ０ 提 Ｌ 采
稳 定 ， 干 扰 能力 强 ， 冲性 能 良好 等 特点 。 抗 缓
多 不 具 备 总线 技 术 ， 能 组 建 控 制 网络 结 构 ， 不 因而 系 统 内 部
该 体 系各 个 控 制 单 元 的 硬 件 结 构 由带 有 分 布 式 Ｉ ｏ ／
目前 ， 国外 锻 造 操 作 机技 术 的发 展 相 对较 快 ， 主要 厂 家 数 据 通讯 能 力 较 弱 ， 具 备 与 工业 控 制 计 算 机 通讯 的能 力 。 不
20MN快锻液压机关键部件结构分析的开题报告
20MN快锻液压机关键部件结构分析的开题报告1. 研究目的和意义20MN快锻液压机是一种重要的设备，广泛应用于岛国和航空航天等领域。
该设备的性能与关键部件的质量密切相关，因此对关键部件结构进行深入研究，可以优化设备设计，提高设备性能，以满足不同领域的生产需要。
2. 研究方法和步骤首先，对20MN快锻液压机的工作原理和关键部件进行彻底的了解，包括压力传感器、液压缸、电控系统等。
其次，通过结构分析和模拟，研究关键部件的结构，寻找优化方案。
最后，通过仿真实验验证优化方案，以确保新设计的关键部件质量符合相关标准和要求。
3. 预期结果通过本次研究，预计可以得到以下结果：（1）掌握20MN快锻液压机关键部件的结构和性能特点。
（2）针对关键部件存在的问题，提出优化方案，使设备的整体性能得到提高。
（3）通过仿真实验验证优化方案的可行性和有效性。
4. 计划进度安排研究内容|时间节点-|-对20MN快锻液压机的工作原理和关键部件进行彻底的了解|第1-2周通过结构分析和模拟，研究关键部件的结构|第3-6周通过仿真实验验证优化方案|第7-8周撰写开题报告|第9-10周5. 预算及资源需求本次研究所需资源主要包括：20MN快锻液压机设备、计算机及相应软件、仿真实验所需的材料和设备、参考资料等。
预算总计约为10万元。
其中，设备租赁费用为5万元，实验材料费用为2万元，其他开销（计算机及软件、参考资料等）为3万元。
同时，还需要相关专业人员进行指导，预计人力成本约为3万元。
6. 风险评估本次研究存在的主要风险包括设备运行不稳定、仿真实验效果不理想等。
为减小风险，研究过程中需要严格遵守安全操作规范，严密把控实验环节。
同时，可采用多种方案对比分析，确保选出最优解。
采用蓄能器节能的20MN快锻压机液压系统设计计算
引言
随着现代化工业的迅速发展，“节能降耗、绿色制造”的理念在我国制造业中被积极推广应用。作为
储能元件的蓄能器被广泛的运用在诸多工业设备的液压系统中。快锻压机由于锻压频率高，油缸运行速度 快，系统压力冲击大，所需流量大，因此所需泵源系统功率大。快锻压机的工作循环为“快进．锻压．快回” 三个工作过程，各工作过程的工况相差较大，其所需功率也各不相同。在机械系统总，类似工况宜设计节 能系统。传统的快锻压机液压系统中，蓄能器常用于吸收液压冲击、消除脉动、降低噪声；节能措施则常 采用充液罐以弥补快进时所需的大流量，而快回时由于压力较高，充液罐无法满足要求。快回过程速度高， 瞬时流量大，所需压力较高，采用蓄能器的快回回路可有效解决快回过程的节能问题。
２
快锻压机液压系统
２．１系统验算 ２０ＭＮ快锻压机主缸柱塞直径９００ｍｍ，系统采用两个回程缸，回程缸活塞直径３３０ｍｍ，活塞杆直径 ２００ｍｍ，最大行程１６００ｒａｍ。常锻行程６０～１００ｍｍ，频率２０－～４０次／ｍｉｎ；快锻行程≤２５ｍｍ。频率１２０次 ／ｒａｉｎ。回程速比３：１，惯性部件总重量１２３１４３Ｋｇ。充液罐背压为０．２８～０．６ＭＰａ。其液压系统原理图１所示。 通过２０ＭＮ快锻压机负载分析和速度分析计算，最大锻压速度Ｏ．０８８９ｍ／ｓ，最大回程速度为０．２６６７ｍ／ｓ， 回程系统最高工作压力Ｐｍａｘ＝１８．７ＭＰａ、最低工作压力Ｐｍｉｎ＝１３．１ＭＰａ，考虑压力损失。设计系统回程最高 工作压力Ｐｍａｘ－－－－－＝２０ＭＰａ、最低工作压力Ｐｍｉｎ＝１５ＭＰａ符合系统工况要求。传统快锻压机快降过程由充液罐 为主缸充油，锻压及快回过程由油源系统供油，因此液压系统油源功率由锻压和快回工况决定。 ２．２无蓄能器油源系统分析计算 由于系统中无蓄能器，锻压和回程过程系统所需油液均由泵源提供。由于锻压过程速度慢、行程短， 所需油液流量小，泵源输出流量由回程工况决定。回程缸最大回程流量Ｏ＝ｖ凿同Ｘ
液压机床动态特性分析与优化
液压机床动态特性分析与优化液压机床是一种使用液压技术来实现动力传递的机床。
它具有结构简单、稳定性高、传动效率高等优点，是目前广泛使用的一种机床。
然而，液压机床在使用过程中存在着一些问题，其中最核心的问题就是液压机床的动态特性。
本文将对液压机床的动态特性进行分析，并提出优化措施，以提高其性能。
一、液压机床的动态特性分析液压机床的动态特性是指液压机床在工作时，由于机床自身的固有特性和加工过程中的切削负载、弹性变形等因素所引起的响应特性。
在液压机床工作的过程中，液压系统的响应速度、切换速度、控制精度等也影响了液压机床的动态特性。
1. 液压机床的固有特性液压机床的固有特性主要包括机床的结构、强度、刚度等。
液压机床采用的液压系统传递动力，需要通过各种管路、接头进行传递，这些传递过程中会引入一些弹性变形和振动。
而在加工过程中，切削负载、振动力等都会对机床的固有特性产生影响。
2. 液压系统的动态特性液压系统的动态特性是指液压系统在响应速度、切换速度和控制精度等方面所表现出来的动态特性。
液压系统响应速度取决于系统中的元件的响应速度，而元件的响应速度又取决于元件的结构、材料、油路等因素。
在液压机床中，一些阀门、缸体等元件响应速度较慢，会导致液压机床在工作中的稳定性不足。
3. 加工过程中的动态特性加工过程中的动态特性主要是指由于切削力、弹性变形等因素所引起的机床振动。
在加工过程中，刀具与工件之间的接触形成了一个弹性系统，在高速切削时，会产生弹性变形和振动。
这些振动会对机床的定位精度和加工质量产生一定的影响。
二、液压机床动态特性优化针对液压机床存在的动态特性问题，可以通过以下方法进行优化：1. 优化机床结构和刚度优化机床结构和刚度是改善液压机床固有特性的重要方法。
采用高强度和高刚度的材料，设计优化的结构，可以减少机床的振动和弹性变形。
例如，在机床床身和工作台上加入减振器、调整工作面的机床，可以在一定程度上提高机床的刚度和稳定性。
一种快速锻造液压机关键零件设计分析
一种快速锻造液压机关键零件设计分析毛春燕【摘要】The structural characteristics of a kind of fast forging hydraulic press have been mainly introduced in the text as well as the establishment of mechanical model of key parts. The simulation has been conducted by use of the large three-D finite element analysis software I-DEAS. As per the analysis of stress and strain fields of beam in different structures, the stress status and its deformation trend of the key parts during forging process have been predicted. The structure of key parts has been optimized via comparison. The geometric size under optimum strength and rigidity has been determined. The material has been distributed properly and made full use.%介绍了一种快速锻造液压机结构特点.建立了关键零件力学模型,并采用大型三维有限元分析软件I-DEAS对其进行模拟.通过对不同结构型式梁的应力、应变场的分析,预测出锻造过程中关键件的应力状态及其变形趋势.经过比较、优化主要零部件的结构,确定其在最佳强度和刚度下的几何尺寸,使材料得到合理分配,充分发挥出所用材料的潜力.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2013(048)002【总页数】3页(P36-38)【关键词】机械设计;液压机;快速锻造;力学模型;有限元分析【作者】毛春燕【作者单位】太原重工股份有限公司技术中心,山西太原 030024【正文语种】中文【中图分类】TG315.41 引言随着国内各大钢厂的技术改造，预计钢的产量将上很大一个台阶。
20MN快速薄板成型液压机液压系统设计与仿真的开题报告
20MN快速薄板成型液压机液压系统设计与仿真的开题报告一、选题背景快速薄板成型液压机是一种常用于汽车、航空航天、轨道交通等领域的工业设备，用于对薄板材料进行快速成型加工。
其主要特点是成型速度快、成型误差小、成品精度高、机器寿命长等优点，因此越来越受到工业界的欢迎。
为了满足市场需求，现在很多厂家都会研发各种类型的快速薄板成型液压机，但这些设备设计和制造也面临着一些问题和挑战，比如如何提高成型质量、如何提高设备的稳定性、如何降低生产成本等等。
因此，对快速薄板成型液压机的研究和开发具有重要意义。
本文选择对快速薄板成型液压机的液压系统进行研究和设计，旨在通过增强液压系统的设计优化来提高设备的性能和稳定性，进一步满足市场需求。
二、研究内容本文将重点关注快速薄板成型液压机的液压系统，并围绕以下几个方面展开研究：1. 快速薄板成型液压机的工作原理和机构结构；2. 快速薄板成型液压机的液压系统组成和原理；3. 快速薄板成型液压机的液压系统设计优化；4. 利用 MATLAB/Simulink 等仿真软件对设计的液压系统进行仿真分析。
三、研究意义本文的研究意义主要有以下几个方面：1. 对快速薄板成型液压机的液压系统进行深入分析和研究，了解其工作原理和液压系统的组成；2. 优化液压系统的设计，提高设备的性能和稳定性；3. 采用 MATLAB/Simulink 等仿真软件进行仿真分析，评估设计方案的可行性和有效性；4. 可为快速薄板成型液压机的研究和开发提供一定的理论和技术支持。
四、研究方法和技术路线本文采用文献调研和实验室实践相结合的方法，具体的技术路线如下：1. 阅读相关文献，了解快速薄板成型液压机的液压系统组成和原理；2. 根据理论知识和实验室实践进行液压系统的设计和优化；3. 利用 MATLAB/Simulink 等仿真软件对设计的液压系统进行仿真分析；4. 对仿真结果进行评估和分析，优化液压系统的设计方案；5. 编写论文并进行撰写和修改。
20MN自由锻液压机结构设计
摘要液压机（又名：油压机）液压机是一种利用液体静压力来加工金属、塑料、橡胶、木材、粉末等制品的机械。
它常用于压制工艺和压制成形工艺，如：锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、翻边、薄板拉深、粉末冶金、压装等等。
液压传动系统是液压机械的一个组成部分，液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。
着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。
本人系统学习了液压系统技术的知识，查阅了一些相关的文献资料，在此基础上，结合本人的设想和设计工作中需要解决的任务，主要进行了以下几项工作：（1）拟定液压机液压液压原理图。
（2）完成液压机油缸的设计。
（3）完成液压机液压站的设计。
（4）对液压系统进行校核设计关键词：液压机，油缸，液压系统AbstractHydraulic machine (also known as: hydraulic machine hydraulic machine) is a static pressure using liquid to the processing of metal, plastic, rubber, wood, powder and other products. It is often used for pressing and pressing forming process, such as: forging, stamping, cold extrusion, straightening, bending, flanging, sheet metal drawing, powder metallurgy, pressing etc.Hydraulic drive system is a part of hydraulic machinery, hydraulic transmission system design to the overall design of the same host at the same time. To design, we must proceed from the actual situation, the organic combination of various transmission forms, give full play to the advantages of hydraulic transmission, and strive to design hydraulic transmission system has the advantages of simple structure, reliable operation, low cost, high efficiency, simple operation, convenient repair.I am learning system of hydraulic system of technical knowledge, access to some of the relevant literature, on this basis, combined with the need to address my ideas and design work, the main work is described as follows:(1) the development of hydraulic press hydraulic principle diagram.(2) completed the design of hydraulic cylinder.(3) to complete the design of hydraulic station.(4) were checked for the design of hydraulic system(5) the completion of the hydraulic press overall three-dimensional modeling design Key words: hydraulic machine, hydraulic cylinder, hydraulic system目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 液压机的概述 (1)1.2液压概况 (2)1.3液压工作原理 (2)1.4 液压系统的设计步骤与设计要求 (3)1.5本论文研究的主要内容 (3)第2章液压机整体方案的拟定 (4)2.1 设计思路 (4)2.2 拟定液压原理图 (6)2.3动作分析 (6)2.4 上横梁结构 (8)2.4.1 结构形式 (8)2.4.2 形状尺寸要求 (9)2.4.3 上横梁与油缸的联接方式 (9)2.5 滑块结构 (9)2.5.1 结构形式 (10)2.5.2 形状尺寸要求 (10)2.6下横梁结构 (11)2.6.1 结构形式 (11)2.6.2 形状尺寸要求 (11)2.7立柱结构 (11)2.7.1 结构形式 (12)2.7.2 形状尺寸要求 (12)2.8 底座结构 (12)第3章液压机液压系统的计算 (14)3.1 设计主要技术参数 (14)3.2 液压缸的设计 (14)3.2.1绘制液压缸速度循环图、负载图 (15)3.2.2 液压缸的效率 (15)3.2.3 液压缸缸径的计算 (15)3.2.4 活塞宽度B的确定 (16)3.2.5 缸体长度的确定 (16)3.2.6 缸筒壁厚的计算 (16)3.2.7 活塞杆强度和液压缸稳定性计算 (17)3.2.8 缸筒壁厚的验算 (19)3.2.9 缸筒的加工要求 (21)3.2.10 法兰设计 (21)3.2.11 (缸筒端部）法兰连接螺栓的强度计算 (22)3.2.12 密封件的选用 (24)第4章液压机液压系统液压元件的选择 (26)4.1油泵的选择 (26)4.1.1 油泵工作压力的确定 (26)4.1.2 油泵流量的确定 (26)4.1.3 油泵电机功率的确定 (27)4.2 液压元件的选择 (27)4.3 油管的选择 (29)第5章验算液压系统性能 (31)5.1 压力损失的验算及泵压力的调整 (31)5.2 液压系统的发热和温升验算 (33)第6章液压站的设计 (35)6.1液压站简介 (35)6.2 油箱设计 (35)6.2.1 油箱有效容积的确定 (35)6.2.2 油箱容积的验算 (36)6.2.3 油箱的结构设计 (37)6.3 液压站的结构设计 (39)6.3.1 液压泵的安装方式 (39)6.3.2 液压泵与电动机的连接 (40)6.4 辅助元件 (41)6.4.1 滤油器 (41)6.4.2 空气滤清器 (42)6.4.3 液位计 (42)6.4.4 液压油 (44)结论 (45)致谢 (46)参考文献 (47)第1章绪论1.1 液压机的概述液压机（又名：油压机）液压机是一种利用液体静压力来加工金属、塑料、橡胶、木材、粉末等制品的机械。
20MN快锻液压机机架动力学分析
２ Ｍ Ｎ 快 锻 液 压 机 机 架 动 力 学 分 析 ０
韩 玉 坤 ， 王 立 新 － 刘 宏 献 ２ 李 军 民 － ， 。
（ ． 阳工 学 院 机 械 系 ， 南 安 阳 ４ ５ ０ １安 河 ５ ０ ０：
６工 材 料 浪 费 。本 文 把 液 压 机 打 击 不 造 过 程 当作 一 个 碰 撞 问题 来 研 究 ，考 虑 到 各 种 非 线 性
的 因 素 ， 而 得 到 较 客 观 的数 据 ， 以 指 导 液 压 机 的 从 用 设 计 ， 得 良好 效 果 。 取
机架是 一可 变形体 ， 性 墙不 发生变 形 ， 移 动和转 刚 其
动 自由 度 也 全 被 约 束 ， 让 机 架 以一 定 的 速 度 去 撞 击
刚性 墙 ， 对 于 锻 打 工 件 而 言 ， 时 冲 击 力 最 大 。 图 相 这 ２是 本 文 建 立 的 仿 真 模 型 的 主 视 图 和 左 视 图 ， 四 个 角 部 带 圆 弧 过 渡 的 矩 形 框 架 是 机 架 ，框 架 内 的 长 方 体 为 刚性 墙 。
１ 引 言
文 献 标 识 码 ： Ｂ
机 架 是 液 压 机 的 主 体 ，液 压 机 的 工 作 过 程 伴 随 着 巨 大 的能 量 聚 集 、 递 和 释 放 。 压 机 工 作 时 打 击 传 液 过 程 非 常 短 暂 ， 往 不 到 一 个 工 作 循 环 的 １１ 。 般 往 ／０ 一
快 速 锻 造 液 压机 通 常 采 用 整 体 框 架 下 拉 式 结
构 ， 图 ｌ所 示 。 主 机 主 要 包 括 整 体 机 架 １ 固 定 梁 如 、
20MN快锻液压机机架动力学分析
液压 机工 作 时 打击 过 程非 常短 暂 ， 往不 到 往
其一个工 作 循环 的十 分 之一 。一 般 情 况下 ， 打击
碰撞前 的速度 可 以测 出 ， 是 发 生碰 撞 这 一 瞬时 但
２ 机架 的工况 分析
２ ０ ＭＮ快锻 液压 机机架 总 高 １ Ｉ立柱 间距 ０ １， Ｔ ３ ２Ｉ。在静力 学分 析 中 ， ． ｌ ｌ 只选取 机架作 为研究 对
关键 词 ： 锻 液 压机 ； 架 ； 时 非 线 性 ； 式 动 力 学 ； 拟 快 机 瞬 显 模
中 图分 类 号 ： Ｇ １ ． Ｔ ３５ ４ 文 献 标 识 码 ： Ａ
Ｄｙ ａ ｃ Ａｎ ｌ ｓｓ ｆ ｒ２ Ｎ Ｆａ ｔＦ ｒ ｉ ｇ Ｈｙ ｒ ｕ ｉ ｅ ｓ Ｆ ａ ｎ ｍｉ ａ ｙ ｉ ｏ ０ Ｍ ｓ ｏ ｇｎ ｄ ａ ｌｃ Ｐｒ ｓ ｒ ｍｅ
．
ｈ ｄ ａ ｌ ｒ ｓ ｓ ｒ ｓ ａｃ ｅ ｓｎ ｎ ｌ ｅ ｒａ ｄ ｄ ｎ ｍｉ ｍｐ ｃ ｉｎ，ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｆｓｒ ｓ ｎ ｅｏ ｍａ ｉｎ ａ ｅ ｓ ｌ ｙ ｒ ｕｉ ｐ ｅ ｓ ｉ ｅ ｅ ｒｈ ｄ ａ ｏ — ｎ ａ ｎ ｙ ａ ｃ ｉ ａ ｔ ｃ ｉ ｏ ｎ ｈ ｅ ｕ ｔ ｏ ｔｅ ｓａ ｄ ｄ ｆｒ ｔ ｙ ｍａ ｌ ｓ ｏ
固定横 梁 、 工作 台及 上下 模 具 可作 为 刚 性较 大 的 柔 性体 来对待 ， 而工 件必 须作 为变形较 大 的柔 体 。 本 文对 这一模 型 进 一步 简 化 ， 打击 过 程 中对 机 按
身可能 产生最 大 冲 击 的情 况 来考 虑 ， 即把 碰撞 模
型简化 为机架 和 刚性墙 ， 机架是 一可 变形体 ， 刚性
ｔ ａ ｈ ｔｏ ｔ ｔｃ ｎ ｌｓｓ，ｗｈｉｈ ｐｒｖ ｄ ｓｔ ｅ ｒｔｃ ｌｒ ｆｒ ｎ ｅ ｆ ｒｌ ｈｔｗｅｇ ｔｎ ｅ ｉｎ ｏ ｙ ｒ ｕ ｉ ｒ ｓ ． ｈ ｎ ｔａ ｆｓａｉｓ ａ ａｙ ｉ ｃ ｏ ｉ ｅ ｈ ｏｅ ｉａ ｅ ｅｅ ｃ ｏ ｉ — ｉ ｈｉ ｇ ｄ ｓｇ ｆｈ ｄ ａ ｌｃ ｐ ｅ ｓ ｇ Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ：ａ ｔｆｒ ｉ ｙ ｒ ｕ ｉ ｒ ｓ ；ｆａ ｅ；ｉ ｓａ ｔｎ ｏ ｓ ｎ ｎ ｉ ａ ｉｙ； ｘ ｌｃ ｔｄ ｎａ ｉｓ；ｓｍｕａ ｉｎ ｆｓ ｏ ｇｎｇ ｈ ｄ ａ ｌｃ ｐ ｅ ｓ ｒｍ ｎ ｔ ｎａ ｅ ｕ ｏ ｌｎｅ ｒｔ ｅ ｐ ｉｉ ｙ ｍ ｃ ｉ ｌｔｏ
20mn热模锻液压机技术协议
20MN热模锻液压机技术协议需方：XXXX科技有限公司供方：XXXX液压机电工程有限公司时间：XXXX年1月9日1、主要技术参数●公称力 20MN●主泵压力 25MPa●回程力1000 KN●压机最大开口高度1200 mm●滑块行程最大行程600 mm●滑块速度空程下行 250 mm／s压制速度 300mm／s（可调）回程速度 75 mm／s●工作台有效台面左右1000 mm前后1250 mm●顶出缸顶出力 1.5MN●顶出行程300mm●主功率与200MN压机共用一套液压系统2 、结构特点本机为钢板焊接框架主缸加压结构。
由主机架、液动换模装置、主工作缸和回程缸等部件组成，滑块上布置主工作缸；主机架为钢板焊接件，采用优质Q235一A钢板，C02气体保护焊工艺焊成。
焊后时效处理消除内应力；2．1主油缸：20MN。
2．2油缸：缸体材料35#锻件：柱塞45#锻件，表面中频淬火处理，硬度HRC45～52，耐磨。
油缸内密封件是专用产品。
2．3充液阀充液阀主要作用是供主油缸吸排油，当滑块快速下行时，由于主缸上腔内形成负压将充液阀吸开，充液箱内大量油液充入油缸内，当滑块停止运动时，充液阀在弹簧力的作用下关闭，当滑块回程时用于主缸排油。
3、液压装置和液压控制系统3．1液压动力站与200MN热模锻液压机共用一套液压动力站3．2液压控制系统(1) 液压系统工作压力为25MPa。
元件额定压力为31.5MPa利于提高液压系统零部件的寿命。
(2) 液压控制系统采用二通插装阀集成系统。
具有油阻小、通流量大、抗污染、响应快、安全可靠性高以及控制方式灵活和维修方便等优点，所有电磁阀采用大推力产品。
(4) 二通插装阀集成设计，布局合理，便于制造，非常方便调试和维修。
4、电气装置和电器控制系统4.1电气装置及控制系统（1）与200MN热模锻液压机共用一套电器控制系统。
(2) 操作按钮站：安装在压机右前侧，用于完成各种功能动作的操作。
液压机械系统的动力学特性与优化
液压机械系统的动力学特性与优化引言：液压技术作为一门重要的工程技术，在现代工业中扮演着重要的角色。
液压机械系统广泛应用于各个领域，如汽车工业、航空航天、冶金等。
了解液压机械系统的动力学特性，并进行优化，对于提升系统的性能和效率具有重要意义。
液压机械系统的动力学特性：1. 液压机械系统的非线性特性液压机械系统由于液压元件之间的相互作用和液体在管道中的流动等因素的影响，呈现出非线性特性。
这意味着系统的输出与输入之间的关系不是简单的线性关系，而是复杂的非线性关系。
因此，在系统的建模和优化过程中，必须考虑和处理非线性因素。
2. 液压机械系统的惯性和滞后性液压机械系统中的液体在元件中的流动具有一定的惯性和滞后性。
惯性是指流体在元件之间传递时所需时间，滞后性是指流体在元件内部发生压力变化时所需时间。
这一特性对系统的动态响应和控制有一定的影响，需要在系统优化中进行考虑。
优化液压机械系统的方法：1. 比例调节阀的优化比例调节阀作为液压机械系统中的一种重要元件，其优化对整个系统的性能具有重要影响。
在设计比例调节阀时，需要考虑到系统的非线性特性和动态特性，并选择合适的调节参数和控制策略。
通过优化比例调节阀的设计和控制算法，可以提高系统的响应速度和精度，提升系统的性能。
2. 液压缸的优化液压缸在液压机械系统中起着重要的作用。
优化液压缸的设计和控制是提高系统效率和性能的关键。
在液压缸的设计中，需要考虑到系统的动态特性和负载情况，选择合适的缸径和活塞面积。
通过优化液压缸的控制策略和活塞运动轨迹，可以提高系统的运动精度和效率。
3. 系统参数的优化液压机械系统中的各个参数，如液压油的粘度、泵的容积效率等，都对系统的性能和效率有影响。
通过选择合适的系统参数，可以降低系统能耗和噪音，提高系统的效率。
此外，还可以通过优化管道的设计和布置，减小系统的压力损失，提高系统的性能。
结论：液压机械系统的动力学特性是复杂的，包含非线性特性、惯性和滞后性等。
液压系统在机械工程中的动力学分析
液压系统在机械工程中的动力学分析液压系统作为一种常用的能源转换系统，在机械工程中扮演着至关重要的角色。
其基本原理是利用液体介质传递力和能量，从而实现机械运动的控制和驱动。
液压系统广泛应用于各个行业，如工程机械、船舶、航空航天、冶金、机床等领域。
在进行液压系统分析时，动力学分析是十分关键的一部分，下面将对液压系统在机械工程中的动力学分析进行讨论。
一、液压系统基本原理液压系统是基于质量守恒原理、动量守恒原理和能量守恒原理而建立的。
其中，质量守恒原理表明液体在流动中的质量不会增加或减少；动量守恒原理揭示了液体流动时动力的转移与转换；能量守恒原理则指出能量在液体流动中的转换和转移。
基于这些原理，液压系统中将流体驱动力转化为机械运动，并且通过控制流体流量和压力实现对机械运动的控制。
二、液压系统的组成液压系统主要由液压泵、执行元件、控制元件和储油装置组成。
其中，液压泵负责将机械能转化为液体能，从而产生压力；执行元件包括液压马达和液压缸，用于将液体能转化为机械能，推动机械运动；控制元件主要包括液压阀，用于调整液压系统的流量、压力和方向；储油装置则用于储存液体，并保持系统的稳定工作状态。
三、液压系统的动力学分析1. 流体动力学分析在液压系统中，流体动力学分析是研究液体流动特性的重要内容。
通过对液体流动速度、压力、流量等参数的分析，可以确定液体对执行元件的推动力大小和方向。
流体动力学分析要考虑液体输运中的阻力、摩擦、压力梯度等因素，从而确定系统的动力学特性。
2. 动力传递分析液压系统中，液压泵将机械能转化为液体能，通过传递给执行元件实现机械运动。
在动力传递分析中，需要考虑液压泵的功率、效率以及传递过程中的能量损失等因素。
同时，还需分析液压泵和执行元件之间的匹配关系，以提高系统的传动效率和动力输出。
3. 动力平衡分析液压系统中的动力平衡分析主要目的是保证系统的稳定性和平衡性。
通过对液压泵、执行元件和控制元件的动力平衡进行分析，可以避免过载或过速等问题的发生，保障系统的正常工作。
液压机械的运动学与动力学分析
液压机械的运动学与动力学分析液压机械是一种通过液压传动实现运动和力的设备。
在液压机械的设计和应用中，运动学和动力学分析起着至关重要的作用。
本文将对液压机械的运动学和动力学进行详细分析，以帮助读者更好地理解和应用液压机械。
一、液压机械的运动学分析液压机械的运动学分析主要关注机构的运动规律和位置、速度、加速度之间的关系。
在液压机械的设计和控制中，准确的运动学分析可以为实现机械的预期运动提供基础。
1. 机构的运动规律液压机械的机构通常由液压缸、阀门、连杆等组成。
通过分析各个部件的运动规律，我们可以确定液压机械的整体运动规律。
例如，在液压缸的工作过程中，我们可以利用运动学分析来确定液压缸的位移与阀门的开启时间之间的关系，以实现所需的位移变化。
2. 位置、速度和加速度分析液压机械在工作过程中，位置、速度和加速度的分析对于控制和优化机械的运动非常重要。
通过运动学分析，我们可以计算出机械各个部件在不同时间点的位置、速度和加速度，并进一步分析它们之间的关系。
这些分析结果可以被用来设计控制系统，确保液压机械在运动过程中的稳定性和准确性。
二、液压机械的动力学分析液压机械的动力学分析主要研究机械在运动和受力过程中的力学特性。
通过动力学分析，我们可以深入了解液压机械的受力情况、力的传递方式以及机械的稳定性和受力分布。
1. 力的分析在液压机械的工作过程中，液压缸产生的力对于推动和控制机械非常重要。
通过动力学分析，我们可以计算出液压缸的力大小以及方向，并分析力的传递路径和过程。
这些分析结果有助于优化液压机械的结构，实现更高效的力传递和控制。
2. 稳定性和受力分析液压机械在工作过程中需要保持稳定，并能承受来自外部环境和工作负载的力。
动力学分析可以帮助我们评估液压机械的稳定性，并确定关键部件的受力情况。
通过合理设计液压机械的结构和控制系统，可以提高机械的稳定性和寿命。
总结：液压机械的运动学和动力学分析在设计和应用中起到重要的作用。
20MN数控锻造液压机数字化样机设计说明书
20MN数控锻造液压机数字化样机设计说明书安阳工学院安阳锻压机械工业有限公司2010年6月25日目录一、主要技术参数二、关键零部件的设计三、液压系统的设计四、电气系统的设计五、快锻液压机的运动仿真六、工作液压缸的有限元分析七、快锻液压机打击碰撞动态特性分析一、主要技术参数根据厂家的要求确定了如下的技术要求：压机公称压力20MN结构型式整体框架双柱下拉式工作介质压强32MPa最大行程1600mm最大净空高3170mm柱间净空距1300x2210mm移动工作台尺寸1660x5000mm移动工作台行程2x1500mm回程力4MN允许锻造偏心距160mm砧高上砧620mm下砧950mm锻造次数快锻80~85次/分常锻20~45次/分锻造控制精度±1mm工作缸柱塞直径900mm传动形式油泵直驱传动控制介质手动、半自动、自动、联动工作介质L-HM液压油68最大空程下降速度350mm/s最大回程速度350mm/s拔长钢锭32t镦粗钢锭14t二、关键零部件的设计快锻液压机的总体结构如图1所示，主要由固定横梁3、导向板11、机架5、工作液压缸2、回程液压缸12、上砧座10、下砧座4等组成。
图1 快锻液压机整体结构1-工作缸柱塞2-工作液压缸3-固定横梁4-下砧座5-机架6-辅助液压缸7-小支座8-转轴9-垫板10-上砧座11-导向板12-回程液压缸13-回程液压缸活塞杆以下主要对工作液压缸、固定横梁、机架三部分的设计进行重点说明。
1. 工作液压缸的设计液压缸的作用是把液体压力能转换成机械能。
根据20MN快锻液压机的生产工艺特点以及总体结构要求，该压机采用单工作缸。
工作缸采用缸底支承，柱塞传动型式。
工作缸通过法兰上的螺栓固定在固定横梁上。
为了避免固定横梁高度的增加，法兰设置在缸体中部而不像传统结构那样设置在缸口部分。
工作缸缸体采用锻件合金结构钢，缸体材料为20MnMo，调质后机械性能，σb=530MPa，σs=372MP。
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20MN快锻液压机机架动力学分析
I. 引言
A. 研究背景及目的
B. 研究方法
C. 论文结构
II. 快锻液压机的基本原理和结构特点
A. 快锻液压机的工作原理
B. 快锻液压机的结构组成
III. 快锻液压机机架动力学基础理论
A. 机架的结构及其受力分析
B. 动力学基础理论
C. 承载力分析
IV. 快锻液压机机架动力学分析方法
A. 分析方法概述
B. 常见分析方法及其适用范围
C. 分析误差及其影响因素
V. 快锻液压机机架动力学仿真分析
A. 仿真分析平台及其原理
B. 可变参数模拟实验
C. 实验结果分析
VI. 结论
A. 研究成果及其贡献
B. 研究存在问题及未来展望Chapter 1 引言
快锻液压机作为一种重要的加工设备，具有减少制造成本、提高生产效率、保证产品质量等重要作用，因此在制造业中得到了广泛的应用。
随着制造业发展的需求，快锻液压机的性能要求日益提高，尤其是机架的强度和刚度，因为机架作为整个设备的支撑结构，对快锻液压机的加工效率、加工质量以及设备的寿命等方面都有着重要的影响。
因此，加强对快锻液压机机架动力学特性分析的研究，对于优化快锻液压机的结构和性能，提高设备的可靠性和制造效率具有十分重要的意义。
本文旨在通过对快锻液压机机架动力学特性的分析，了解机架在工作过程中所受力学特性的变化规律，为快锻液压机的优化设计提供依据。
Chapter 2 快锻液压机的基本原理和结构特点
2.1 快锻液压机的工作原理
快锻液压机是一种高速、高压、高能量的化学变形加工设备，其工作原理如下：首先将金属材料加热到一定的温度，然后将其置于快锻液压机的工作台上。
在压力泵的作用下，快锻液压机的缸体内充满了液压油，并且将油压转换为线性动力。
此时在活塞的作用下，加热后的金属材料会被强力压缩和拉伸，从而达到预期的形状和尺寸。
2.2 快锻液压机的结构组成
快锻液压机主要由机架、缸体、液压泵、电机、宣传管路、电器控制系统等组成。
其中机架是整个设备的支撑结构，起到支撑和定位作用。
缸体则是将液压油转化为动力，为工件施加压力的核心部分。
液压泵是快锻液压机的动力源，负责输送油液。
电机则提供电源以支持设备的工作。
宣传管路则用来传输压力和油料等。
电器控制系统则主要用于设备的自动化操作，如控制压力、调整制造过程等。
Chapter 3 快锻液压机机架动力学基础理论
3.1 机架的结构及其受力分析
机架作为整个设备的支撑结构，承受着从缸体中传来的压力和动力，因此其结构强度、刚度等性能是决定设备制造质量和设备寿命的关键。
机架设计要保证足够的强度和刚度，能够在快锻工作的过程中确保设备的稳定性和安全性，而且还要考虑到加工质量和生产效率等方面的要求。
机架的受力分析是机架动力学分析的基础。
3.2 动力学基础理论
机架的动力学分析涉及到刚体力学和弹性力学等知识。
刚体力学主要是研究物体的运动和变形，运用了惯性力和牛顿第二定律来描述物体的运动状态。
弹性力学则是研究物体的应变和应力，运用了胡克定律和泊松比等概念来刻画材料的弹性特性。
通过刚体力学和弹性力学的分析，可以了解机架的变形情况和工作过程中所受的载荷等动态特性。
3.3 承载力分析
机架的承载力是指机架在工作过程中的承载能力以及在极限情况下所能承受的最大载荷。
承载力分析是机架动力学分析的重要组成部分。
通过承载力分析，可以了解机架在工作过程中的承载能力和最大承载能力，并确定机架的结构特性和局限性，为机架的优化设计提供依据。
Chapter 4 快锻液压机机架的动力学分析方法
4.1 有限元方法
有限元法是一种常用的工程力学分析方法，也是快锻液压机机架动力学分析的常用方法之一。
其基本思想是将复杂的结构分割成许多更小的单元，然后对这些单元逐一进行分析，得到整个结构的力学特性。
有限元分析需要先进行建模和网格划分，然后给单元附上材料特性、刚度矩阵等信息，最后利用数值方法求解出整个结构的动力学特性。
优点是能够较准确地模拟机架的动态响应，缺点是对计算资源的要求较高。
4.2 辅助方法
辅助方法包括运动学方法、力学分析、计算机辅助绘图、实验方法等。
运动学方法主要是以机架的运动学原理为基础，通过描述机架的运动和变形来分析机架的动力学性质。
力学分析则是以机架所受的载荷和约束作为基础，通过计算分析机架的应力和变形。
计算机辅助绘图则是利用计算机技术对机架进行三
维绘制和模拟，直观地展示机架的运动和变形情况。
实验方法则是通过对机架的实际工作过程进行试验和观察，得到其动力学特性的相关数据。
这些方法相对于有限元方法来说计算量较小，但准确度和可靠性较低，需要较多的实验验证。
Chapter 5 快锻液压机机架动力学特性分析实例
在本章中，以某快锻液压机机架为例，进行机架动力学特性分析。
采用有限元方法进行建模和分析，确定机架在工作状态下的应力、变形等动态特性。
5.1 建模
首先根据机架的实际结构，利用3D CAD软件进行建模。
建
模包括对机架的每一个零部件进行绘制和组合，确定机架的各个部位和结构特性，并确定机架的约束和边界条件。
建模完成后，需要进行网格划分，确定分析模型中的有限元数量和密度。
5.2 分析
通过有限元分析软件，对机架进行动力学分析。
采用ANSYS
软件，设定机架的初始状态和荷载状态，得到机架在工作状态下的应力、应变、变形等动态特性。
5.3 结果分析
通过分析结果，可以得到机架的应力分布和变形情况。
在机架受到压力和力道时，部分区域的应力会集中，容易引起裂纹、
疲劳等破坏。
因此，需要对机架的结构进行优化设计，以提高整体强度和刚度，并减小应力集中的程度。
同时，还可以根据变形情况修正机架的设计参数，以提高机架的加工精度和稳定性。
5.4 实验验证
为了验证分析结果的准确性和可靠性，可以进行实验验证。
采用应变测量仪、力学测试仪等测试设备，进行实际快锻加工过程中机架的应力、应变、变形等物理量的测量和监测。
将实验数据与分析结果进行比对，以验证分析结果的正确性。
通过以上分析，可以了解到机架在快锻加工过程中所受的动力学特性，对机架的优化设计和改进具有重要的意义。