串联油缸等减速缓冲结构的设计研究

发布时间：2017-09-01 12:31

  本文关键词：串联油缸等减速缓冲结构的设计研究

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【摘要】：在液压驱动的机械设备中,油缸串联连接是多油缸驱动的方式之一。普通油缸的缓冲结构难以达到油缸串联连接时所要求的缓冲制动效果,因此串联连接油缸的缓冲结构需要专门设计。本文以某型闸式剪板机的两个串联连接的主油缸及其相关液压回路为研究对象,建立相关数学模型,研究油缸串联的缓冲效果,以期设计出专用的缓冲结构,提高串联油缸的缓冲制动性能。主要研究内容如下。(1)分析现有液压系统主油缸缓冲存在的问题。根据闸式剪板机的整体结构分析其液压驱动系统的工作原理,介绍液压缸的缓冲装置以及缓冲装置的发展。(2)根据两个主油缸串联连接的蓄能器回程油路,建立油缸回程液压回路的数学模型,分析各关键参数对缓冲的影响,求出液压缸在临近缓冲前的初始速度。(3)分别建立双缸缓冲、左缸缓冲和右缸缓冲的数学模型,包括缓冲头径向尺寸的推导,缓冲段内速度、加速度以及油缸各腔压力的仿真;分析计算满足等减速缓冲要求的缓冲头形状。(4)按照满足等减速缓冲性能的理想形面,基于蓄能器容积10L,充气压力6MPa,充液压力10MPa,机床刀架重量G=1.8吨,设计便于制造加工且能实现近似等减速缓冲的油缸实际形面,对所设计的缓冲结构进行缓冲仿真分析,考察刀架重量、充液压力参数变化时的缓冲效果,绘制某型号闸式剪板机主油缸的缓冲结构工作图,并用CFD对流场速度和压力分布云图进行模拟分析。
【关键词】：剪板机 液压油缸 缓冲结构 蓄能器 数学模型
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH137
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 课题研究的背景和意义9-10
• 1.2 本课题国内外研究概况10-13
• 1.2.1 液压缸缓冲简介10-12
• 1.2.2 液压缸缓冲装置的发展12-13
• 1.3 课题来源13
• 1.4 论文的主要内容13-15
• 第二章 串联油缸回程缓冲的数学模型15-23
• 2.1 回程运动数学模型的建立15-16
• 2.2 缓冲初始速度计算16-22
• 2.2.1 缓冲回路中压力损失计算16-18
• 2.2.2 蓄能器的充气压力和充液压力的讨论18-20
• 2.2.3 临近缓冲前的活塞速度20-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第三章 串联油缸回程等减速缓冲分析23-44
• 3.1 左右缸同步缓冲23-30
• 3.1.1 缓冲头径向尺寸公式推导24-26
• 3.1.2 左右缸同步时缓冲段内速度的仿真26-28
• 3.1.3 左右缸同步缓冲时油缸各腔压力的的仿真28-30
• 3.2 右缸单独缓冲30-36
• 3.2.1 缓冲头径向尺寸公式推导31-33
• 3.2.2 右缸单独缓冲时缓冲段内速度的仿真33-35
• 3.2.3 右缸单独缓冲时油缸各腔压力的的仿真35-36
• 3.3 左缸单独缓冲36-43
• 3.3.1 缓冲头径向尺寸公式推导37-39
• 3.3.2 左缸单独缓冲时缓冲段内速度的仿真39-41
• 3.3.3 左缸单独缓冲时油缸各腔压力的的仿真41-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 缓冲结构设计与缓冲效果仿真44-60
• 4.1 缓冲柱塞头的设计44-45
• 4.2 两种缓冲柱塞头的比较和分析45-49
• 4.3 新型缓冲装置对机床有关参数变化的适应能力49-51
• 4.3.1 刀架重量变化对缓冲效果的影响49-50
• 4.3.2 蓄能器充液压力变化对缓冲效果的影响50-51
• 4.4 零件图51-53
• 4.5 CFD模拟53-59
• 4.5.1 几何模型53-54
• 4.5.2 网格划分54-55
• 4.5.3 边界条件设置55-56
• 4.5.4 模拟结果分析56-59
• 4.6 本章小结59-60
• 第五章 总结与展望60-62
• 5.1 总结60-61
• 5.2 展望61-62
• 参考文献62-65
• 致谢65

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本文编号：772099