锻造操作机夹钳回转系统动态特性仿真研究

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锻造操作机运动仿真的实现

锻造操作机运动仿真的实现

工序 的辅 助锻压 机械 。锻造 操作 机 的主要动 作有钳 杆上 移 、
钳杆下 移 、钳杆左移 、钳杆右移 、钳杆 上倾 、钳 杆下倾 、钳 杆左旋 、钳 杆右旋 、操 作机前行 和操 作机 后退 。操作 机具有 典 型机 械结 构的特点 ,它共有 1 个 油缸控制钳杆 的运动 ,1 1 1
tn ” er

T e me h d o r e d me s n le l t n o o gn n p lt ri n r d c d h c St e k y p r o I mu a h t o f t e — i n i a mu ai ff r i g ma i u ao S ito u e .w ih i h e a ft e e l — h o o t l
Ke od : og g nplt ;i ua o Ln ae o e et K nmac yw rs F r n iua r Sm lt n; i g v m n ; ie t s i ma o i k m i
1 引 言
在我 国锻压工业 中 ,锻压 过程 主要 是操作 工以手 动操作
பைடு நூலகம்
t n lt i i g s se J v 3 s u e n mo e i g a d b i i g o r e d me s n ls e e fe lt n ltan n y t m. i a r n n y t m. a a D i s d i d l n u l n ft e - i n i a c n so mua i a r ii g s se o a n d h o o
相互联系 ,各个部件运 动时存在联动关系 。
1 现 状 . 1
十分逼 真的水平。该 系统提 高 了培训效率 ,节约经费开支,具有极高的经济效益 。

锻造操作机运动仿真的实现

锻造操作机运动仿真的实现

锻造操作机运动仿真的实现
颜思;魏晓
【期刊名称】《电脑编程技巧与维护》
【年(卷),期】2010(000)014
【摘要】为了克服传统的培训锻造操作工方法的弊端,将虚拟现实技术应用于培训锻压操作工的过程中,建立了"锻造操作工仿真培训系统",介绍仿真训练系统操作机的三维仿真实现方法.系统利用了Java3D技术建立模型,搭建训练系统三维场景,采用运动学方法分析操作机各种动作并在三维场景中模拟操作机动作,使操作机的模拟达到十分逼真的水平.该系统提高了培训效率,节约经费开支,具有极高的经济效益.【总页数】5页(P106-109,144)
【作者】颜思;魏晓
【作者单位】同济大学软件学院,上海,201804;同济大学软件学院,上海,201804【正文语种】中文
【相关文献】
1.虚拟航天员多层次运动仿真模型研究与实现 [J], 安明;刘玉庆;晁建刚
2.基于Pro/E的四冲程曲柄连杆机构装置虚拟装配及运动仿真动画的实现 [J], 王英玲
3.虚拟装配及运动仿真系统设计与实现 [J], 陈晨;周建钊;何晓晖;王宇
4.冲压模具运动仿真在NX中的几种实现方法 [J], 代小龙;罗劲竹;邓在宾
5.基于增强现实的物体运动仿真设计与实现 [J], 王恒;王英;柳丽;郑文龙;俞宋科;王雨
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ANSYS下的机床夹具静动态特性研究 黄建勇

ANSYS下的机床夹具静动态特性研究 黄建勇

ANSYS下的机床夹具静动态特性研究黄建勇摘要:在机械加工中,机床夹具的性能直接影响着零件加工的质量和精度,而夹具静动态特性则关系着夹具的整体性能。

因此,为了对机床夹具进行深入研究,判断其设计是否合理,本文利用ANSYS有限元分析软件,结合Pro/E构建三维模型,针对机床夹具的静动态特性进行了分析和研究。

关键词:ANSYS;机床夹具;静动态特性Abstract:in mechanical machining,the performance of machine tool fixture directly affects the quality and accuracy of the parts processing,and fixture static and dynamic characteristics are related to the overall performance of the fixture.Therefore,in order to make a thorough research on the fixture,determine whether the design is reasonable,this paper using ANSYS finite element analysis software to constructthree-dimensional model with Pro/E,according to the static and dynamic characteristics of machine tool are analyzed and studied.Keywords:ANSYS;machine tool fixture;static and dynamic characteristics 前言:工业化进程的持续加快,带动了我国机械制造业的发展。

数控机床回转工作台动态性能分析与仿真_顾华锋

数控机床回转工作台动态性能分析与仿真_顾华锋
对于三相交流永磁同步电机 ( PMSM 2Permanent Magnet Synchronization Motor) , 其数学模型具有多变 量 、强耦合以及非线性的特点 , 控制起来较为复杂 , 目前最常用的方法是采用矢量变换的方法对电机进行
usq
= Rs isq
+
dΦ d t rq
-
ωΦ e
·2 17 ·
转刚度 ; k为等效扭转刚度系数 ; m、BL 分别为数控 回转工作台旋转部分质量 、粘性阻尼系数 。
设作用在齿轮 2上的转矩为 T2 ( t) , 作用在蜗轮
4上的转矩为 T3 ( t) 。经过简化可列方程为 [3 ] :
k
θ M
( t)
-
Z2 ·Z4 Z1 Z3
θ L
(
t)
= J1
国内关于数控回转工作台动态特性研究的较少 , 文献 [ 1 - 2 ] 在直流伺服电机通过一级齿轮传动以 及滚珠丝杠驱动工作台作直线运动的建模方面做了研 究 , 而对于交流伺服电机通过一级减速齿轮以及蜗轮 蜗杆副驱动数控回转工作台作回转运动的研究更少 。 本文作者通过建立交流伺服电机 、蜗轮蜗杆副以及回 转工作台的综合机电模型 , 采用数值分析方法 , 对数 控回转工作台传动系统的动态性能参数 (稳定性 、 间隙等 ) 进行了研究 , 初步探讨了影响回转工作台 传动精度及稳定性的主要因素 。 1 数控回转工作台传动系统数学模型
Z1、 Z2 分别为齿轮 1、2 的齿数 ; Z3 为蜗杆 3 的头
数 ; Z4 为蜗轮 4 的齿数 ; J1 为轴 Ⅰ部件和电动机转
子构成的转动惯量 ; J2、J3 分别为轴 Ⅱ、轴 Ⅲ部件的
转动惯量 ; K1、 K2、 K3 分别为轴 Ⅰ、轴 Ⅱ、轴 Ⅲ扭

基于RecurDYN的夹钳钳臂的动力学仿真分析

基于RecurDYN的夹钳钳臂的动力学仿真分析
刘 众。 邓晏涯 , 赵俊佳
( 中南林业科技大学交通运输与物流学 院 , 湖南 长沙 4 1 0 0 0 4 )
摘 要: 随 着工 业 自 动 化程度 的提 高 , 各种 吊具 、 夹具在钢 厂 大量使 用。夹钳 的钳臂 是其 工作过程 中的主要 受力部件 , 它的性
能 的好 坏决 定 整个 夹钳 的优 劣 。文 章推 导 出 了夹紧 力的 简明计 算公 式 , 并 运 用动 力 学分析 软 件 R e c u r D Y N对 夹钳 钳臂 进
行 了仿 真分 析 , 分析 结果表 明 夹紧 力与理 论 值相 差 9 %左右 , 所 建 立的 模 型 可以作 为 夹钳 动 力 学仿 真模 型 。
关 键词 : R e c u r D Y N; 夹紧力; 夹钳 钳臂 ; 动 力 学分 析 中图分类号 : T F 3 4 1 . 4 文献标识码 : A 文章 编 号 : 1 0 0 6 — 8 9 3 7 ( 2 0 1 4 ) 1 0 — 0 0 2 2 - 0 3
( S c h o o l o f T r a n s p o r t a t i o n a n d L o g i s t i c s , C e n t r a l S o u t h U n i v e r s i t y o f F o r e s t r y a n d T e c h n o l o g y , C h a n g s h a , Hu n n a 4 1 0  ̄4 , C h i n a )
1 夹钳介绍
本 文 研 究 的钢 坯 夹 钳 , 主要 由 卸 扣 1 、 上横梁2 、 连 臂
边 的垂直距 离 ; B 为 钳臂下 中心孔到钳 牙外边 的水平 距 离。 这5 个参数 、 8 、 L 、 H、 B 是夹 钳设计 的主要参数 , 根 据 已知载荷G 和钢坯 的规格 , 可 以初步确定这5 个参数『 l _ 。 本 文 以某 1 2 T 钢坯 夹钳为例进行分析 ,这 mi c s i mu l a t e d a n a l y s i s o f t he c l a mp a r m b a s e d o n Re c u r DYN

20T锻造操作机液压控制系统

20T锻造操作机液压控制系统

20T锻造操作机液压控制系统李阁强;江兵;周斌;马淑叶;杨守强【摘要】锻造操作机是自动化锻造作业中不可缺少的重要装备之一.以20T载荷全液压锻造操作机为对象,针对其重载、定位精度要求高、惯量大的技术特点,对操作机各执行机构液压控制系统进行设计,包括大车行走系统、夹钳旋转系统、平行升降系统、水平缓冲系统、夹持系统和侧移摆移系统.建立操作机关键控制系统(大车行走系统、夹钳旋转系统)的数学模型,采用模糊PID控制算法,基于Matlab/Simulink和AMESim联合仿真技术仿真研究系统的动态特性,并进行试验验证.结果表明,操作机各液压系统回路设计合理,采用模糊控制策略的大车行走系统和夹钳旋转系统的实时性强、鲁棒性好,实现了操作机平稳、准确、快速控制.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2015(046)001【总页数】7页(P352-358)【关键词】锻造操作机;液压控制系统;模糊PID控制;仿真;试验【作者】李阁强;江兵;周斌;马淑叶;杨守强【作者单位】河南科技大学机电工程学院,洛阳471003;河南科技大学机电工程学院,洛阳471003;安阳锻压机械工业有限公司,安阳455000;安阳锻压机械工业有限公司,安阳455000;安阳锻压机械工业有限公司,安阳455000【正文语种】中文【中图分类】TH271+.31;TG316.8锻造操作机是锻造车间实现锻造机械化与自动化的重要设备,用于夹持锻件配合压机完成锻造工艺动作,可以提高劳动生产率,改善产品质量,减轻劳动强度。

随着液压技术的发展和进步及其在锻造操作机上应用所表现出的优越性,国外锻造操作机几乎全部采用全液压式结构,并能实现与锻压机联动的要求,进一步提高了锻造生产能力。

而我国锻造操作机的研发、生产起步较晚,大吨位锻造操作机主要还是依赖进口,并且操作机整体技术水平相对落后,生产能力在百吨以下。

近年来随着我国国力的增强,铁路、船舶、核电等重大装备领域迅速发展,对大型复杂锻件的需求日益迫切,也对锻造行业和锻造操作机的发展提出了更高的要求[1-5]。

大型模锻压机驱动系统建模及动态特性研究

大型模锻压机驱动系统建模及动态特性研究

Equipment Manufacturing Technology No.06,2018现代工业的迅猛发展,使得大型模锻液压机在空天运载、船舶动力、石油化工等行业发挥的作用愈发重要。

因此不仅需要制造更多高性能大型模锻压机,也需要对现有已投入生产的大型模锻压机进行分析以进一步提高工作能力。

低速稳定性是衡量压机性能的一个重要指标[1],在压机运行过程中,泄漏、油液体积压缩、非线性摩擦、粘性阻尼系数等这些因素对其低速稳定性的影响最大[2],而且这些因素之间又相互影响。

因此,如何获得这些参数对压机低速稳定性的影响规律,来改善液压机系统的动态特性,从而提高整个压机系统的性能,都具有重要意义[3]。

本文围绕大型模锻压机驱动系统建模、参数辨识和低速稳定性影响因素分析展开研究,分析了大型模锻压机驱动系统低速动态特性。

建立了压机驱动系统仿真模型,分析了摩擦、泄漏、油液体积模量对低速稳定性的影响。

1驱动系统建模4000T 等温模锻压机进行锻压工艺时,采用三缸合流驱动。

回油路上设置系统背压,增大系统的阻尼力,不考虑系统的偏载和不同步,系统的低速驱动原理图可进行简化等效为图1所示。

图中,主驱动缸4的有效面积为3个主驱动缸的有效面积相同,回程缸6的有效面积与4个回程缸的有效面积相同,油液管道的管径和长度分别与实际的管道等效。

1.1活动横梁力学模型大型模锻压机工作时,一般将锻压机的活动横梁看作刚体[4],以活动横梁(见图1中部件5)为分析对象,所受的力如图2所示。

其受力平衡方程为:M d 2x dt 2=F 1+Mg -F 2-F b -F r -F L(1)大型模锻压机驱动系统建模及动态特性研究范彬,熊志宏,曾珍珍(湖南城市学院机电工程学院,湖南益阳413000)摘要:采用解析法建立大型模锻压机驱动系统的仿真模型,重点分析了泄漏系数、粘性阻尼系数、油液体积弹性模量等因素对驱动系统低速稳定性的影响,从而得到了这些参数对锻压机的影响规律,并提出了解决办法,来提高大型模锻压机驱动系统的低速稳定性。

锻造操作机钳杆操纵过程的动力学特性分析

锻造操作机钳杆操纵过程的动力学特性分析

沈阳
100 ) 10 4

要 :以某企业小 吨位锻造操作机为研究对象 ,对锻造操作机钳杆操 作机构的上下平移 和上下
摆 动 两 种 工 况进 行 简 化 ,针 对 不 同 外 激 励 建 立 了 简 化 的 钳 杆 操 作 机 构 数 学 模 型 ,并 应 用 杜 哈 梅 积 分 ( ua e’it r1数 值 计 算 求 解 ,得 到锻 造 操 作 机 钳 杆 操 纵 过 程 的 动 力 学 方 程 。采 用 Maa 件 对 D hm l e a) Sn g t b软 l
Ab t a t C a s r c : lmp,whc s a t ai g me h n s o o lt g b scf n t n f ogn n p l tr i u e ih i cu t c a im f mp e i a i u ci so r i g ma i u ao , s s d n c n o f f rh l o k ic o a c mp ih d sr d w r a k T e o e ain lc a a trsi fc a cu t g me h - o od w r p e e t c o l e i o k ts . h p r t a h rc e i c o l mp a t ai c a s e o t n
Du me’ n e a ume c lv u o g tte dy a c e ai n o o g n n p ao l mp du i g o e ai n ha l it gl n S r i r a a e t e h n mi qu to ffr i g ma i ultrc a rn p r to . l Ma lb s fwa e i d p e o c ry o tt e d n mi i l to fca pea in p o e sa d dy a c haa ・ ta o t r sa o t d t ar u h y a csmu ainso lmp o r to r c s n n misc r c

对锻造操作机的机构运动分析

对锻造操作机的机构运动分析

对锻造操作机的机构运动分析锻造操作机是锻造车间的重要设备,对其进行运动学分析更是实现操作机运动控制的基础。

合理的使用锻造操作机,不仅可以提高产品的质量,更能提高产品的经济效益。

文章将对锻造机的各部分机构加以分析,并且对锻造操作机进行仿真计算,找到误差最小的仿真结果,得到提升机构的最优设计参数。

标签:锻造操作机;运动;分析锻造操作机用于夹持锻件配合压机完成锻造工艺动作,不仅是锻造车间实现锻造机械化与自动化的重要设备,也是辅助锻造液压机组的重要设备。

近几年来,国内外大量使用锻造机来提升车间的劳动生产率,减少人工劳动量,并提高产品的质量。

锻造操作机对锻件锻造质量和机组设备生产效率的提高起着至关重要的作用。

1 运动分析之运动部件锻造操作机的主要动作基本都是由钳杆和钳子完成的,钳杆移动的动力由动力油缸提供,操作机承受的最大载荷是在锻造过程中发生的。

锻件从塑性变形起被压在锻造主机的砧子间,变形时其中心线在垂直平面有位移,引起操作机钳头在垂直平面的移动,钳杆架的前悬挂被拉长,使钳杆绕后铰转动,钳杆的位移迫使锻件从钳口向外串动,钳口必有与钳杆转动相应的一张开量,当钳口张开时,若拉紧机构为机械传动或气动,拉杆或气缸气体将被压缩若拉紧机构为液压传动,油缸内油液将溢入高压管,此段称作塑性变形期。

变形结束的瞬时,锻件中心线的移动速度降低,使转动着的钳杆有惯性作用,钳杆将相对于锻件中心线继续下移,最大惯性力在锻造主机上砧突然回程时出现。

惯性运动中,系统中拥有的动能大部分用来克服拉紧机构的制动作用,另一部分转化为前缓冲器的势能,此段称为动荷后效期。

在动荷后效期内,其全部载荷都由钳头杠杆承受,即锻造主机使钳口承受最大的动载荷。

回转支承的内外圈分别与台架底板、小车底板用螺栓联接外圈及齿圈。

油马达与减速器直联减速器与台架底板用螺栓联接减速器输出轴外伸端上的小齿轮与回转支承的外齿券啮合。

当油马达转动时减速器输出轴外伸端上的小齿轮则一边自转一边环绕回转支承的外齿圈公转台架便作旋转运动。

全液压有轨锻造操作机旋转位置控制系统仿真研究

全液压有轨锻造操作机旋转位置控制系统仿真研究
所示 。
比例方 向阀
图 1 全液压 有轨锻 造操 作机 闭环控 制 系统
4 0k / 0 k 。 0 N 8 0 N m
. . . .. .
图 2 夹钳旋 转机 构液压 系统原 理 简 图 2 控 制算 法
锻造 操 作
精 持 载 4, 堡 萼 ./n 度 负 最 箜 5 、喜 1 , 、i r. m 全 有 锻 操 机 动 制 ,要 轨 造 作 自 控 时需 完  ̄: 譬 ! …芝 季 : 篓 成 锻机 联 与 求 有高 较 竺 r 3 马 旋- 的 篓 向 图 度 动 钳 持 件 转 液 压系 统原理 2所示 。夹 夹 锻 精 快 速 。 通I 度 较 的 集 普 P D 如 一
N N , 2 N ,0 P , 2 P , 4 P } 所有 模 糊 4, 3 N , 1 Z , 1 P ,3 P , 5 ,
糊 控制 器 当前 的精 确 输 出值 , 糊 控制 系 统 原 理 模
如 图 4所 示 。
图4
模 糊 控 制 原 理
3 协 同 仿 真 模 型
子 集 的隶属 度 函数均 为三 角形 曲线 。 模糊 规 则 是 模糊 控 制 器 的核 心 , 据 PD控 根 I 制器 的特 点 和系 统 的要 求 , 出 以下 模 糊 控 制 规 得 则: 当系 统偏 差有增 大 的趋 势时 , 取较 大 的 比例 项
5 3 仿 真 结 果 表 明 , 于 模 糊 自整 定 PD 控 制 . 基 I 算法 的夹 钳旋 转 机 构控 制 系统 精 度 更 高 , 棒 性 鲁
棒性 和适 应性 。
3t 0 锻件 时 系统 的 响应 曲线 ,可 以看 出 ,当保 持 控制 参数 不变 ,改 变负 载 为 3 t ,如果 仍 采 用 0时

锻造操作机的可视化刚体动力学仿真

锻造操作机的可视化刚体动力学仿真

基金项目国家自然科学基金资助项目()作者简介任云鹏(),男,高级工程师,博士生2y 3@6锻造操作机的可视化刚体动力学仿真任云鹏1,2,张天侠1(1.东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳 110004;2.北方重工沈重集团有限责任公司研究院,辽宁沈阳 110025)摘要:在分析锻造操作机工作原理的基础上,采用ADAMS 软件平台,建立锻造操作机的可视化三维数字化模型.考虑锻造操作机自重和外负载影响,对操作机各个部件施加相应的约束和载荷,然后进行多刚体系统的动力学三维可视化仿真,得到了典型工况运动过程中操作机受力的变化情况,并对极限载荷情况进行分析.仿真结果为锻造操作机的零部件合理设计提供了参考依据.关键词:锻造操作机;可视化方法;动力学仿真中图分类号:TP391.9;TB122 文献标识码:A 文章编号:1672-5581(2008)02-0127-06Rigid 2dynamics 2basedvisualizedsimulationonforgingmani pulators REN Y un 2pen g1,2,ZHANG Tian 2xia 1(1.SchoolofMechanicalEngineeri ngandAutomat ion,NortheasternUniversit y,Shen yang,China;2.Res earchandDesi gnInstitute,NorthernHear yIndus t riesShen yangHeav yMachi ner yGrou pCo.Ltd,Shenyang,China )Abstract :Basedontheworking principlesoffor gingmani pulators,a3Dvisualizeddi gitalmodelisdevelo pedusingMSC.ADAMS TM platform.Pertainin gtotheinherent gravit yandim pactin gloadofmani pulators,rele 2vantconstraintsandloadsarea ppliedforcom ponentsoffor gingmani pulators.Afterwards,a3Dvisualizedsim 2ulationisconductedu ponamulti ple 2rigid 2bodys ystem.Then,themotionalforces,to getherwithboundary loads,aredetectedandanal yzedintermsoft ypicalconditions.Asaconse quence,thesimulationresultshave providedcriticals pecificationsforembodimentdesignoffor gingmani pulators.Keywords :for gingmani pulator;visualizedtechni que;d ynamicssimulation 锻造操作机是万吨水压锻造机的主要配套设备,与加工设备协调作业,可以大大提高制造能力、制造精度、生产效率和材料利用率,并降低能耗.目前世界上著名的生产锻造操作机的公司主要有德国的SMS 公司,DDS 公司,捷克的ZDAS 公司等[1].我国在大型锻造操作机装备方面相对薄弱,影响了大型复杂构件的制造能力.由于国内外市场的巨大需求,锻造操作机研究也不断发展,对掌握核心技术,提高特大型自由锻件的制造技术水平与制造能力起着关键性的作用[2].由于大型锻造操作机通常无法在物理样机的基础上进行实验并对其操作性能进行分析和验证,这就要求运用高效、高保真的可视化虚拟样机技术为锻压操作机的设计、性能评估与优化提供支持[3].机器设备具有良好的动力学特性是其可靠工作最有效的保证,动力学可视化就是用可视化的方法研究所设计的机械产品动态特性,使产品在未制造出前就能保证具有良好的性能和相应的工作寿命要求.建立可视化三维模型,在产品实际制造之前对产品的性能、行为、功能进行分析和评估,从而对设计方案进行检验与优化,达到产品制造的最优目标[4].目前国际上有一些较成熟的动力学仿真软件,如MSC.ADAMS 软件,在第6卷第2期2008年6月中 国 工 程 机 械 学 报CHINESEJOURNALOFCONSTRUCTIONMACHINERY Vol.6No.2 Jun.2008:10402008:1974-.E mail:ren unpen 机械系统动力学仿真分析方面得到广泛的应用[5].为保证锻造操作机安全可靠的工作,在设计的过程中必须考虑该操作机的动态性能.本文采用可视优化设计方法对锻造操作机动态性能进行了仿真分析,主要研究包括操作机整机系统动力学理论分析、操作机整机三维可视化模型的创建、刚体运动仿真以及仿真结果的分析与评价等.本文在确定锻造操作机的基本结构形式后[6],对机构方案进行详细的动态仿真和论证,计算不同工况时操作机机构在刚体运动过程中主要构件的受力状况,以此作为零部件结构强度设计的基础.1 基于可视化方法的动力学分析的基本思想动力学可视化的研究目标就是通过仿真确定机械载荷分布情况、机械产品的主要动态特性及仿真在给定激励下的响应情况,从而可使产品在设计阶段就能保证拥有优异的结构性能.动力学可视化仿真重点研究以下3方面内容:图1 动力学可视化仿真技术流程F i g.1 Visualizationdynam icssimulation technolo gyflow(1)通过可视化仿真,确定载荷分布情况及进行强度验证.在强度计算上,传统设计只考虑静态特性而忽略动态特性或乘以相应系数加以修正,这种设计方式导致设计出的产品结构可靠性不高.实际上,锻造操作机在工作中一直受到动载荷的作用,所以进行强度计算时必须考虑动态性能.动力学可视化是在充分考虑了各种动载荷而进行仿真研究的.进行动力学可视化仿真,要加入各种动态特性,通过仿真可非常直观地了解在工作过程或其他特殊情况下,载荷的分布情况,从而可确定结构的薄弱环节,进行强度校核.(2)通过动力学可视化仿真确定锻造操作机零部件的固有动态特性.机械产品的固有频率及振型等特性对整个结构的动态特性有着显著的影响,因此获得所设计产品的固有动态特性对于优化产品的结构性能有着重要的意义.通过动力学可视化仿真可获得结构的各阶模态参数及振型图,尤其对于结构复杂的动力学系统,动力学可视化仿真与数值计算相比有着绝对的技术优势.(3)仿真确定在给定激励下的响应情况.在锻造操作机未被制造出前,获知所设计的产品在给定激励下的响应情况也是非常有意义的.通过可视化仿真可在人为设定激励的形式、频率及幅度的情况下,检验响应是否在规定的范围内,或响应是否达到要求,这直接决定了机械产品的使用性能.动力学可视化仿真可按图1所示的流程进行.2 锻造操作机的三维可视化模型建立锻造操作机的主要运动包括钳杆上下倾斜、上下平移、左右倾斜、左右平移,以及钳杆旋转、钳口开闭、大车行走等[7~9].这里以钳杆上下倾斜、上下平移2种运动工况为例进行说明,实现上下倾斜、上下平移运动的平行连杆式操作机机构简图如图2.如图2所示,构件①(即AB )为上升平移液压缸,当AB 伸长时,能间接地推动钳杆⑧平稳上升;构件②(即BD G )为前推臂,其一外伸出端铰接在机架上;构件③(即D F )为吊杆,由部分组成,上吊杆悬挂在前推臂上,下吊杆用来悬吊钳杆;构件④(即M )为缓冲缸,当钳杆向上平移时,缓冲缸起缓冲作用,使钳口能竖直上升;构件⑤(即I N )为后推臂,其外部伸出端铰接在机架上;构件⑥(即G )为连杆,连821 中 国 工 程 机 械 学 报第6卷 C E 2E H H接前推臂和后推臂;构件⑦(即NK )为上下摆动液压缸,能实现钳杆的上下摆动.由Solidworks 建立的三维实体零部件模型,采用Parasolid 标准文件,在ADAMS 中导入整个样机装配体模型.模型导入ADAMS 后,利用添加到地基形体的标记点,准确而快捷地建立活动框模型,形成虚拟样机的装配体模型,如图3所示.图2 平行连杆式锻造操作机机构简图Fig.2 Par allel 2linkm echanismofafor gingma ni pulator 图3 锻造操作机虚拟样机模型F i g.3 Vir tua l pr ototypem odelofa for gingm ani pulator 根据基本工况添加运动约束如下:5个液压缸缸体和活塞之间添加5个移动副,其中2个液压缸与地之间添加2个转动副,前后推臂与地之间添加4个转动副,前后推臂与2个连杆之间添加4个转动副,前推臂与2个液压缸之间添加2个转动副,前推臂与地之间对中杆之间添加1个转动副,对中杆与吊杆之间添加2个转动副,吊杆与横向的2个液压缸的活塞之间添加2个转动副,吊杆与钳头之间添加2个转动副,钳头与上下摆动的液压缸的活塞之间添加1个转动副,上下摆动的液压缸的缸体与后推臂之间添加1个转动副,横向的2个液压缸的缸体和后支臂之间添加2个转动副,后支臂与地之间添加1个转动副,在上下摆动的液压缸和与地铰接的2个液压缸均添加驱动.共计24个转动副、5个移动副和3个驱动.根据锻造操作机工作载荷设计要求,负载是1600kN,位于距钳口正中心外延100mm 处,方向竖直向下.机构运动的惯性力和重力由ADAMS/Solve 求解器自动计算.3 锻压操作机的刚体动态特性分析3.1 上下平移运动的动力学仿真锻造操作机的上下平移运动是通过双缸(图2中AB 以及其对称的缸)驱动来实现的.其中缓冲缸和上下摆动液压缸无相对伸缩变化.仿真时间设为10s,钳口处受载为1600kN,仿真初始及结束状态如图4所示.图4 上下平移运动仿真的初始和结束状态F i g.4 Pr eliminarysta teandter minativestateofsimulationsofforging(22)921 第2期任云鹏,等:锻造操作机的可视化刚体动力学仿真 man ip ulator mov eu p a nd d ow n 图2中A 点和B 点所受的支反力如图5所示,液压缸的两端AB 所受的支反力大小相等、方向相反.0~4.5s 内,x 方向的支反力随时间增加而逐渐增大,y ,z 方向的支反力随时间增加逐渐减小;4.5~6.0s 时间内,x ,y 方向的支反力基本保持不变,z 方向的支反力随时间增加继续减小;6.0~10.0s 时间内,x ,y 方向的支反力随时间有着小幅的振荡并呈上升趋势,z 方向的支反力随时间有着小幅的振荡,并呈下降趋势.图5 A 点和B 点在x ,y,z 方向上所受的支反力F i g.5 Suppor trea ctionondir ection x ,y ,z of point A and B 在同样的仿真状态下,图2中P 点y 方向上受到的载荷是1600kN,保持不变.P 点处x ,z 方向上的速度、加速度及受力近似为零,y 方向位移、速度和加速度如图6所示.可以看出,y 方向上升平移位移达到2506.7mm,0~4.5s 时间内,y 方向的速度随时间增加逐渐增大,加速度随时间在接近零附近有一个微小的波动,变化范围在0.025m s -2以内.4.5~6.0s 时间内,y 方向上的速度基本保持不变,加速度随时间在零附近有一个微小的波动,变化范围在0.025m s -2以内;6.0~10.0s 时间内,y 方向的速度随时间有着小幅的抖动,并呈上升趋势,加速度随时间在零附近有着较前面明显的变化,变化范围在0.15ms -2以内.图6 P 点y 方向上位移、速度和加速度时间历程Fig.6 Displacement,velocitya nda cceler ationondir ection y of point P3.2 上下摆动运动的动力学仿真锻造操作机的上下摆动运动是通过上下摆动液压缸(图2中NK )驱动来实现的.其中缓冲缸和上下平移液压缸无相对伸缩变化.仿真时间设为40s,钳口处受载荷为1600kN,仿真初始及结束状态如图7所示.N 点和K 点所受的支反力如图8所示.从图中可以看出,液压缸两端NK 所受的支反力大小相等、方向相反.如图8a,b,c 所示,0~30s 时间内,x ,y ,x 方向的支反力随时间先减小到最小值(10s 附近),然后再增加到最大值(30s 附近);30~40s 时间内,x ,y ,x 方向的支反力随时间逐渐增大,增加到仿真初始时的值上下平移液压缸和其他关节点处的位移、速度和角加速度都为零其中,G ,M 和D 点的z 方向有一定的支反力,对杆件有细微的影响(这里并没有给出其余点的运动参数和支反力图)031 中 国 工 程 机 械 学 报第6卷 ..H .图7 钳口上下摆动的初始和结束状态Fig.7 Pr eliminarystateandter mina tivesta teofsimula tionsoffor gingma ni pula tor (swin gu p 2a nd 2down)图8 N 点和K 点在x ,y ,x 方向上所受的支反力F i g.8 Suppor tr ea ctionondir ection x,y,x of point N and K3.3 钳口在冲击载荷作用下的动响应锻造操作机在工作的过程中,一般都会受到突然的载荷冲击.以上下摆动运动为例,分析当钳口突然受到1600kN 载荷冲击时,钳口(P 点)的加速度和支反力的变化情况.仿真时间设为40s,P 点在第10s 时突加1600kN 阶跃载荷,仿真结果如图9所示.0~10s 时间内,P 点各方向的支反力较小,加速度平稳.在第10s 时,x ,y 方向的支反力同时增大,一直增大到第30s,此时达到各自的最大值;30~40s 时间内,x ,y 方向的支反力逐渐减小,直至减小到第10s 时的值.在第10s 和第30s 时y 方向加速度产生突变,这是由于摆动的方向突然变化造成的.在其余的时间段内,加速度围绕零线出现微小的波动.4 结论(1)利用Solidworks 建立了锻造操作机整机系统三维实体模型,并将其导入ADAMS 系统,根据实际使用工况施加约束和载荷,建立了锻造操作机在ADAMS 环境中的三维可视化动力学仿真模型.(2)参考在ADAMS 运动学仿真中获得的参数,通过添加载荷和不同的液压缸驱动,对锻造操作机整机系统的虚拟样机模型进行刚体动态性能的仿真分析,得到了锻造操作机的几种不同工况的动态性能仿真结果(3)通过分析操作机的上下平移运动和上下摆动运动种运动的动力学特性,得到种运动情况下131 第2期任云鹏,等:锻造操作机的可视化刚体动力学仿真 .22液压缸2端所受力的最小值和最大值,以及钳口P 点的加速度和支反力的变化情况.另外,还得到了进行锻件操作及受到冲击载荷时,钳口P 点的加速度和支反力的突变情况.通过可视化的刚体动力学仿真,得到了直接指导锻造操作机的设计参考.在上述动力学仿真的基础上,可以进一步进行结构的详细设计,并为动态优化设计奠定基础.图9 P 点在冲击载荷作用下加速度和支反力的响应曲线Fig.9 Acceler ationandsu ppor tr eactiononeffectwithim pactloadof point P参考文献:[1] 王凤喜.大锻件生产行业与锻造技术发展[J].锻压机械,2002(04):3-6.WANGFen gxi.Develo pmentoffor gingh ydraulic pressandfor gi ngmani pulator[J].MetalformMachinery,2002(04):3-6.[2] 蔡墉.我国自由锻液压机和大型锻件生产的发展历程[J].大型铸锻件,2007(01):37-44.CANYon g.Thedevelo pmentalcourseofourfree2forgingh ydraulic pressandtheheav ycastin gandfor ging production[J].Heav yCastin gsandForgings,2007(01):37-44.[3] LILLYKW,MELLIGER IAS.D ynamicsimulationandneuralnetworkcom pl iancecontrolofanint elli gentfor gingcenter[J].JofInt elli gent andRoboticS yst ems,1996,17(1):81-99.[4] 吴文悌,应申舜.虚拟样机技术在气动连杆机构设计中的应用研究[J].机床与液压,2006(12):84-86.WUWent i,YINGShensun.Virtual protot ypingindesi gnof pneum aticl inka ge[J].MachineTool&H ydraulics,2006(12):84-86.[5] 郝云堂,金烨.虚拟样机技术及其在ADAMS 中的实践[J].机械设计与制造,2003(3):16-18.HAOYuntan g,JINYe.Virt ual protot ypetechnolo gyandits practiceonADAMS[J].MachineryDesi gn&Manufacture,2003(3):16-18.[6] RENYun pen g,LUChon gshao,HANQin gkai ,etal.Simul atedcomparisononkinemati cs propertiesoftwot ypi calmechanismsoffor gingma 2ni pulat or[J].ProcSPIE,2008,6794:67942N-1-6.[7] SCHUB ERTP,FEDK.Forgingmani pulator[J].UnitedStates Patent,1989(01):18-21.[8] SHEFFIELDR.For gingmani pulator[J].Uni tedStatesPatent,1972(10):78-82.[9] WERNERE,BURGERR.Mani pulatorforfor gingmachines,forexam plemul ti ple 2ramfor gi ngmachines:US,5218855[P].1993-06-15.231 中 国 工 程 机 械 学 报第6卷 。

锻造操作机液压系统设计与仿真

锻造操作机液压系统设计与仿真

锻造操作机液压系统设计与仿真锻造操作机是锻造行业中的重要设备,其液压系统是实现设备动作和控制的关键部分。

本文将介绍锻造操作机液压系统的设计及其仿真分析,以期提高设备的性能和可靠性。

锻造操作机主要用于金属材料的锻造加工,其液压系统具有以下特点:动作精度高,能够实现精确的位移、速度和力控制。

需要承受高温、高压和高冲击负荷,因此要求液压元件具有高性能和长寿命。

系统中涉及多种液压元件和辅助元件的协调工作,因此需要精心设计液压回路和控制策略。

系统原理锻造操作机液压系统主要由液压泵、液压缸、液压阀、管道和辅助元件等组成。

根据设备工艺需求,设计液压系统原理图,确定液压缸数量、连接方式以及液压回路。

元件选型选择高品质的液压元件,如液压泵、液压缸、液压阀等,是保证液压系统性能的关键。

元件的选型还应考虑如下因素:布置方案根据设备结构和空间布局,设计液压系统的布置方案。

在保证系统性能的同时,应考虑如下因素:利用仿真软件对设计的液压系统进行仿真分析,可以评估系统的性能和可靠性。

通过仿真,可以得出如下在不同工况下,液压系统中的压力、流量和功耗等参数变化较小,系统性能稳定。

液压元件的选择和设计能够满足锻造操作机的工艺要求。

在一定范围内,液压系统的响应速度较快,能够适应快速动作的需求。

根据仿真结果,可以进一步优化液压系统设计,如调整液压回路参数、优化元件布置等。

仿真还可以指导设备的调试和优化,提高设备的可靠性和稳定性。

本文介绍了锻造操作机液压系统的设计与仿真分析。

通过合理设计液压系统原理、选择高品质的液压元件以及制定有效的布置方案,能够提高锻造操作机的性能和可靠性。

利用仿真软件对设计的液压系统进行仿真分析,可以评估系统的性能和可靠性,为系统的优化提供指导。

本文的研究成果对锻造操作机液压系统的设计和应用具有一定的参考价值。

随着科技的不断发展,锻造操作机液压系统的设计将面临更多新的挑战。

未来研究方向可以包括:研究新型的液压元件和控制系统,以满足锻造操作机不断提高的性能需求。

精锻机定心夹钳液压系统及其结构论文

精锻机定心夹钳液压系统及其结构论文

精锻机定心夹钳液压系统及其结构论文摘要精锻机是一种快速精密锻压设备,由几个对称锤头对金属坯料进行高频率锻打,锻压时坯料由操作机的夹头送入锻压箱进行往复锻压。

这类机器多用程序控制﹑数字控制或微处理控制系统自动操作﹐是一种生產效率高的短冲程压力机。

世界上有许多国家在冶金、机械制造、国防工业上采用了精锻机来生产合金结构钢、高强度合金钢、钛合金和难变形合金的产品。

我国精锻机的研制进程十分缓慢,至今为止只仿制了2台中型精锻机。

一台是由大连钢厂牵头制造的一台340t精锻机,另一台是由大连精工锻压高新技术公司提供技术,中国一重制造的400t精锻机,投产后已使用5年。

其设备稳定性精度等方面与国外精锻机有很大差距。

因此加快国内精锻机的进一步开发研究迫在眉睫。

本文主要对精锻机进行了一个总体介绍和对定心夹钳结构以及液压控制系统进行设计计算。

关键词:精锻机,定心夹钳,液压系统ABSTRACTPrecision Forging Machine is a fast precision forging equipment on which mould forging blank isthrowed into forging pressing box and forged and pressed reciprocatingly with high frequency by several symmetrical hammerhead. The style machine is a kind of high production efficient short stroke press, which is operated automatically with procedural control, digital control or microprocess control system. Precision Forging Machine is used in manufacturing of alloy structural steels, high strength alloy steel, titanium alloys and difficult-to-form alloys in metallurgy, machine manufacture and military industry in many countries on the world.Precision Forging Machine devolps tardily in china,so far two medium-sized Precision Forging Machinees have been imitated.one is a 340t Precision Forging Machine made leaded with Dalian steel factory, the other is a 400t Precision Forging Machine manufactured by CFHI with the aide of the technique of Dalian Seiko forging high-tech companies.The Precision Forging Machine has been put into production for 5 years,compared with foreign equipment's stability and precision,it have prodigious differences.Therefore, the mending in internal Precision Forging Machine's further exploitation research is stared in the face. This paper mainly on precision forging machine was a general introduction and Centring clamp structure and hydraulic system design and calculation.Key words:Precision Forging Machine, Centering tongs,hydraulic system目录摘要 (1)ABSTRACT (2).第一章绪论 (5)1-1 锻压机发展过程 (5)1-1-1 蒸汽锤到电液锤 (5)1-1-2 快锻液压机时代 (5)1-1-3 精锻机的开发 (7)第二章精锻机 (8)2-1精锻机运行特点和发展方向 (8)2-1-1 精锻机的特点 (8)2-1-2 精锻机的发展 (10)2-1-3 精锻机的发展趋势 (11)2-2精锻机的分类 (11)2-3精锻机工作原理 (12)2-4精锻机模块划分 (16)2-5 各模块功能 (17)2-5-1 齿轮箱是动力分配和速度选择的机械系统 (17)2-5-2 锻造箱是精锻机工作核心部分 (17)2-5-3 锤头调整是精锻机实现锻打尺寸变化的机构 (18)2-5-4 夹头是实现工件夹持、轴向送给和旋转运动的机构 (18)2-5-5液压控制系统作为精锻机的重要组成部分 (19)2-5-6 电控系统是设备的中枢系统 (20)第三章夹头设计 (21)3-1 旋转参数设计 (21)3-2 旋转间歇系统设计 (22)3-2-1 间歇时间的确定 (22)3-2-2 实现间歇运动机构的选择 (24)3-4 夹头行走系统设计 (26)3-5 夹头制动系统设计 (26)第四章液压控制系统设计 (28)4.1 液压控制系统原理简介 (28)4.2液压系统设计 (30)4.2.1 初选执行元件的设计压力 (30)4.2.2计算和确定液压缸的主要结构尺寸 (30)4.2.3计算液压缸所需流量 (32)4.2.4编制液压缸工况图 (32)4.3液压能源装置设计 (33)4.3.1液压泵站类型及其组件的选择 (33)4.3.2液压泵的计算与选择 (34)4.4油箱的设计计算 (37)4.5过滤器的选择 (37)4.5.1油液过滤器的选择 (37)4.5.2液压空气过滤器的选择 (38)4.6蓄能器的选择 (38)4.7压力表和压力表开关的选择 (39)4.8液压工作介质的选定 (39)4.9液压辅件的计算与选用 (39)4.9.1管件的与选用 (39)4.9.2管路内径计算 (40)4.9.3管道壁厚的计算 (41)4.10液压控制元件选用与设计 (42)4.10.1比例伺服阀的选择 (42)4.10.2其它阀的选择 (42)4.11液压系统密封装置选用与设计 (43)全文总结 (45)致谢 (46)参考文献 (47)·第一章绪论1-1 锻压机发展过程锻压技术早在金属发现时期已广泛应用。

重载锻造操作机夹持力研究

重载锻造操作机夹持力研究

Research of the Chucking Power of the Heavy­loaded Forging Manipulator
LIU Yanyan 1 YANG Jin 1 CHEN Chao 1 HE Qigong2 JIANG Feng2
(1. School of Mechatronic Engineering,Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou 730070; 2. Lanzhou LS Heavy Machinery Technology Co., Ltd., Lanzhou 730050)
由于工件的塑性特点,无论钳口处于夹紧状态 或夹持状态,每个齿的受力状态都是相同的。为便 于夹紧力计算,假设钳口与工件接触表面的凸齿均 匀对称分布于钳口回转销孔轴线。这样就可以将夹 持状态的工件受力简化为对称于钳口回转销孔轴线 的一个齿对工件的作用。
基于以上受力分析与假设条件,可以将夹持状态 下的工件受力简化为:钳口作用表面对工件所形成的 力矩用以克服重力矩;下侧钳口凸齿齿顶克服工件自 重。工件夹持状态受力简图如图 2 所示。简化后的模 型所计算的工件夹持力为最小夹持力。
m1 ——摩擦系数
m1
=
m sin a1
根据图 2、图 3,分别由∑MB=0、∑MC=0
列力平衡方程可得
2Fx y1 + 2Fy cos aL1 + 2Fz sin aL1
+
2N 1cos a
L1 2
- Gçæ L0 è
+
L1 2
÷ö ø
=
0
(3)
2Fx y1+2Fy cos aL1 + 2Fz sin aL1

锻造操作机夹钳平行升降机构运动学特性分析

锻造操作机夹钳平行升降机构运动学特性分析

的位置检测与控制具有一定的理论意义。
l 夹钳平行升 降及倾斜机构
夹钳平行 升降机构 的形式很多 , 具体 结构差异 也很 大 , 过对现有机 型调研发现 ,各类机 型的均 通 采 用平 行布 置两 组 相 同平面 机构 的 方式来 提 高操
作机 承载 能力 。DD 操作机夹钳 平行升 降及 倾斜 S 机 构如 图 1所示 ,主要 由升 降缸 、倾斜 缸 、缓冲
锻 造 操 作 机 夹 钳 平 行 升 降机 构 运 动 学特 性 分析

孔祥 东 ,翟富刚 ,张 杨 ,庞 逢祥 赞 ,陈
( .燕山大学 机械 工程 学院,河北 秦皇 岛 06 0 ;2 1 6 0 4 .燕山大学 里仁学院,河北 秦 皇岛 06 0 6 04)
摘 要 :对锻造操作机机械系统进行运动 学特性分析 ,研究执行机构的运动规律 ,是实现操作机央钳末端位置 精确控制 的前提 。本文分析 了某典型锻造操作机夹钳平行升 降机构的机构特征及运动学特性 ,得到 r夹钳末端
[]在 虚拟样机 技术基础 上进行 了锻 造操作机 的运 6 动 学仿 真分 析 ,文献 []针 对某 型锻 造操 作机 进 7 行 了运动学分 析 , 但逆运 动学分析过程 把夹钳末 端 轴 向和 径 向位 置作为 已知量 进行求解 , 忽略 了平 行
升 降过程夹钳 轴 向位置 具有 “ 随变化 ” 一特性 。 跟 这 本文分析 了操作机 夹钳平行 升降过程 , 究 了 研
= 兀 一 一 一 。 ,

tn a

= a cc s r 。
时 ,推 动前摆 臂绕 销轴 动 ,同时通过 连杆作 用 转 带 动后摆 臂绕 销轴 动 , 、G点分别 绕 转 和 逆

复式夹持器联动系统动态特性仿真与实验研究

复式夹持器联动系统动态特性仿真与实验研究

复式夹持器联动系统动态特性仿真与实验研究辛德忠【摘要】针对现有煤矿钻机用夹持器的缺陷,将碟簧常闭夹持器及液压夹紧夹持器复合形成复式液压夹持器(复式夹持器)。

通过建立夹持器进钻联动系统模型和传递函数,分析了影响进钻联动系统稳定性的因素;提出了夹持器卸钻联动系统模型和计算方法,建立系统的传递函数并进行分析。

以某型钻机为例,运用仿真软件AMESIM对系统进行了仿真验证,实验表明:实验样机工作稳定、卸钻可靠,验证了钻机复式夹持器及其联动系统的正确性。

%To counter to the defects of the existing gripper used for the mine drilling machine,the disk-spring normally-closed gripper and hydraulic clamping gripper were combined together to constitute a multiple gripper. The model and transfer function of the multiple gripper drilling linkage system were established, and analysis was made on the factors affecting the stability of the drilling linkage system. The model and calculation method of the gripper linkage system for drill unloading were put forward,and the transfer function of this system was established and analyzed. By taking some type of drilling machine as an example,the simulation verification was conducted for the system with the simulation software AMESIM. The experiments indicated that the gripper can work stably and reliable drill unloading can be achieved,this proved the correctness of the gripper and its linkage system.【期刊名称】《矿业安全与环保》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P32-36)【关键词】煤矿用钻机;复式夹持器;联动系统;仿真分析【作者】辛德忠【作者单位】中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆400039; 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室,重庆400037【正文语种】中文【中图分类】TD421煤矿钻机是矿山钻探的重要设备,其夹持器承担着拆卸钻杆以及在大倾角钻孔时夹持孔内钻具的功能,是钻机的关键元件之一。

锻造操作机液压系统设计与仿真分析

锻造操作机液压系统设计与仿真分析

锻造操作机液压系统设计与仿真分析摘要:锻造操作机是核电、火电、轨道交通等重大装备制造的关键设备。

锻造操作机液压控制系统包括夹持系统、提升俯仰系统、水平移动系统、缓冲系统、大车行走系统和夹钳旋转系统。

采用平均流量法对液压泵站进行节能设计。

在数学模型的基础上对液压系统的关键控制性能(快速性、准确性、起动性)和可靠性进行仿真分析研究。

结果表明,通过对液压系统回路的合理设计,改善了液压系统的控制性能,提高了液压系统的可靠性,可为大流量液压系统的设计提供理论指导,实现锻造操作机的快速、精确、稳定、智能控制。

关键词:锻造操作机;液压系统;设计;仿真0引言目前,我国的大型操作机主要依赖进口,不仅价格昂贵、供货周期长,而且也使我国大型锻件的制造加工技术受制于人。

因此,自主研发大型锻造操作机对我国重大装备制造业的发展有重要意义。

锻造操作机的灵巧性和快速性是保证锻件质量的重要指标,而大型操作机的大负载、大惯量和冲击载荷对传动系统的设计带来了很大的困难,通常需要采用机电液混合驱动的方式来实现快速和准确控制,因此,液压系统是大型操作机设计的关键之一。

1操作机液压系统设计1.1操作机液压系统功能分析锻造操作机主要由大车、夹钳和台架三部分组成,为满足开坯、拔长、镦粗和整圆等锻造工艺要求,操作机需要具备行走、夹钳开闭、旋转、提升、平移和缓冲等多种功能。

对于大型操作机,上述功能主要由液压驱动方式来实现。

行走功能:由液压系统驱动大车前进和后退,实现锻件的水平移动。

通过液压马达来实现大车的运动和定位,同时控制大车起停带来的冲击。

夹持功能:由液压系统驱动夹钳实现锻件的夹持和旋转。

通过夹钳液压缸实现锻件的夹持,通过液压马达驱动夹钳旋转,并实现准确定位。

悬架功能:由液压系统驱动悬架液压缸实现夹钳和锻件的垂直移动和俯仰。

同时设置液压缓冲机构,以缓解锻压对夹钳的冲击。

1.2操作机液压控制系统的设计操作机在机构构型上通常采用解耦设计,将操作机主要功能分解成夹持、提升俯仰、水平移动、锻造缓冲、大车行走、夹钳旋转等6个相对独立的运动,这使得液压系统的设计也具有独立性。

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定 的理论 指导 意义 。
关键 词 : 锻造 操作 机 ; 夹钳 回转 系统 ; 态特 性 ; 真分析 动 仿
中图分类 号 : H17 文献标 识码 : 文章 编号 :0 04 5 ( 0 0 0 -0 1 3 T 3 B 10 -8 8 2 l )30 6 - 0
前 言
于夹 持 锻 件 配 合 5 0MN 自 由锻 液 压 机 完 成 开 坯 、 拔
件 和 A Sm仿真 软件 , ME i 分析 了该设 备 常锻 、 锻 两种 快
模 式下 夹钳 回转 系统 的 动态 特 性 , 于 操作 机夹 钳 回 对
转 液压控 制 系统 的设 计具 有一 定 的理论 指导 意义 。 1 机组 介绍
基金项 目: 十一五 ” “ 国家科技 支撑计划项 目(07 A 0 B 8 20 B F2 0 )

要 : 文利 用 P0E三 维软 件 建立 了操 作机 夹钳 回转 机构 的参数 化 实体模 型 , 该 r / 通过 机构 分析得 到 较
为精 确 的 负载参 量 ; 于 A E i 立 了夹钳 回转 系统 的仿 真模 型 , 负载 分析 结 果代 入仿 真 模 型 中, 析 基 M Sm建 将 分 了常锻 和 快锻 两种操作 模 式 时夹钳 回转 系统 的动 态特 性 ; 真 结 果对 于操 作机 夹钳 回 转 系统 的设 计 具有 一 仿
MN液压 机锻 造方 式分 为常 锻 、 快锻 和 镦 粗 3种 方式 , 操 作机 的操 作模式 分 为 常 锻 和快 锻 两 种 , 以配 合 压 机 工 作 。常锻模 式 主要 用 于锻 件 的开坯 和拔 长操 作 , 属
粗 锻过 程 , 由于锻 件 的变 形量 大 , 钳 回转 机构 给定量 夹
T n s Ro ai n S se o g t t y t m o
Z HA u g n IF —a g,KO in -o g NG X a gd n ,YAO Jn ,L U Je ig I i
( 山大学 河北省重 型机械流体动力传输与控制重点实验室 , 燕 河北 秦皇岛
0 60 ) 60 4
越来越 大 , 要使其 快速起 动 、 停止并 准确 定位 也更 加 困 难 , 一步 影响 了锻件 锻造质 量 的提高 。 进
次/ , 分 这就要 求操 作机 回转 系统 既要有较 高 的位置精 度, 以保 证锻 件 的锻造 径 向尺度 要求 , 同时也要有较 快 的响应速度 , 以提 高整 套机组 的生产效率 , 降低能耗 。 并
回转进 给量 为 1 。~3 。 相 对 的 快 锻 次 数 为 4 0 0, O~6 0
个锻造 循环 周期延 长 , 法 充 分 发挥 快 锻 液 压机 组 快 无 速性 的优势 , 响 了整套 机 组 生 产 效率 的提 高 , 外 , 影 另 随着 钢锭 和操作 机夹 持 能 力 的提 高 , 动 部 分 的惯 性 运
21 0 0年第 3期
液压与 气动
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锻 造 操 作 机 夹 钳 回 转 系统 动 态 特 性 仿 真 研 究
翟 富刚 , 祥东 , 孔 姚 静 ,刘 杰
S mu ai n An l ss o n mi a a t rsi fF r i g Ma i u a o i lt ay i n Dy a c Ch r ce it o o g n n p l tr o c
较大 , 每次 回转进 给量 为 9 。 10 , 求 回转 系统 有 0或 8 。要
快 的响 应速度 , 位置精 度 的要 求 可相对 降低 , 目的 对 其 是 为 了加快锻 造 速度 , 量减 少锻 造火次 , 尽 以提 高材料
的利用 率 。快锻模 式 主要 用 于锻 件 精 整 和校 直操 作 , 属精锻 过程 , 操作 机与 压机在 自动 或联 动方式 下工作 ,
长 、 粗等锻 造工 艺 。整套 机组 的主要技 术指 标有 : 镦 液
锻造操 作机 作为 与锻造 压机 协调 作业 的重要 辅助
设备 , 对于 锻件锻 造 质量 和 机组 设 备 生 产 效 率 的提 高
起着 至关重 要 的作用 。全液 压式 锻造操 作机 由于其工
压 机快 锻 次数 :0次/ , 造精 度 41m 操 作 机 夹 6 分 锻 - m;
2 系统 模型 的建 立 2 1 基 于 Po E的参 数化 实体模 型 . r/ Po E参 日期 :0 9 . 20  ̄91 5
锻造操 作机 夹钳 回转 系统是 操作 机液压 控制 系统
的一个 重要 组成部 分 , 动 静态 特性 直 接影 响整 个 机 其 组 的生 产效 率 和 锻 件 质 量 。本 文 针 对 某 企 业 设 计 的 2 0k 0 N锻造 操作 机夹 钳 回转 系 统 , 利用 Po E建 模 软 r/
作者简介 : 翟富刚( 99 ) 男 , 17 ~ , 河北邯郸人 , 博士研究生 , 主
要从事重 型机械流体动力传输与控制方 向的研究工作。
该 2 0k 0 N锻造 操作机 为全 液压 式有 轨操作 机 , 用
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液 压 与 气动
2 1 第 3期 00年
钳 回转 速 度 : 2~1 8转/ , 转 位 置 精 度 : 。 0 分 回 ±1 。5
作平稳、 结构紧凑 , 便于实现与主机联动及 自动化 , 逐
渐成 为操作 机 的发展 趋 势 。近 年 来 , 国锻 造 液压 机 我
尤其是 快速 锻造 液压 机设 计 制 造 能 力 飞速 发 展 , 如 譬 国内 自主研 发设计 的某 台快 锻液 压机 锻造次 数 已超过 8 0次/ , 分 锻件 精度 为 ±1m 但受 到 国 内操作 机研 发 m, 水平 的限制 , 操作 机辅 助操作 动作 时 间仍较长 , 导致 整
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