变频螺旋压力机的力能效率研究

发布时间：2020-09-30 15:43

　　本文研究的是变频螺旋压力机的力能效率,即变频螺旋压力机在数控状态下的输出能量和输入能量与打击力的关系。本文通过对不同材料的试样进行镦粗实验,在输出能量和加工工艺变化的情况下,检测输入能量的变化情况,建立了变频螺旋压力机数控效率模型。首先,通过分析变频螺旋压力机的力能与电机频率的关系,确立了其打击力与刚度和电机的频率之间的关系式。其次,通过对变频螺旋压力机进行有限元分析,得出刚度值,建立了变频螺旋压力机的弹性变形功与打击力的力能曲线图。再次,通过采用UG对变频螺旋压力机的传动系统进行建模,计算得到其转动惯量。分析得出了变频螺旋压力机不同能量下的数控效率公式。最后,对不同材料的试样进行不同预设能量的打击试验,检测了变频螺旋压力机的打击能量与打击力。分析并确定了变频螺旋压力机在不同能量下的力能关系,得出其力能关系曲线,使用户可根据不同的打击力来基本确定打击能量,以节省能量和降低过大打击力。试验结果表明变频螺旋压力机工作在工频以下,通过数控频率和检测反馈的速度,可数控打击能量和打击力,解决了变频螺旋压力机在数字化控制状态下的非稳态效率模型和计算问题。
【学位单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：TH455
【部分图文】：

曲线,数字功率计,系统构成,变形功

101520d压图2一2轴对称徽粗时p/口:和d/h的关系曲线2、墩粗变形功的计算锻压设备主要是根据材料成形时所需的变形力和变形能量进行选用的。徽粗时的作用力主要是冲击力。冲击力是用能量衡量的，所以设备的选取以坯料墩粗时的变形功为基础。假设圆柱体在墩粗过程中某瞬间的单位流动压力为p，接触面工作面积为:，变形高度压下量为dh，则该瞬时的变形功为d砰=一Psdh设试样在变形时的高度为h，圆柱体体积为v。圆柱体墩粗变形时，初始高度h0，结束高度h

结构图,数字功率计,结构图,螺旋压力机

图2一4数字功率计的结构图2.3本章小结本章介绍了变频调速技术的工作原理，变频螺旋压力机的控制系统及其基本参数，并介绍了墩粗变形时，圆柱体墩粗的变形力及变形功的计算公式，为如何研究变频螺旋压力机力能关系提供了试验方法。简单介绍了 WTI600型数字功率计的工作原理和测量功能。

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而且小特征也会造成网格划分质量下降，影响结构的分析精度。基于以上建模原则，可按照变频螺旋压力机的二维设计图纸，建立变频螺旋压力机的实体模型(如图3一2)。图3一2变频螺旋压力机的实体模型图3一3变频螺旋压力机的有限元模型3.2.2单元的选择与网格的划分在ANSYS有限元分析软件中，为适应不同的分析要求，ANSYS提供了200多种不同的单元类型。从普通的线单元、面单元、块体单元到特殊的接触单元、见习单元和表面效应单元等[44]。由于考虑到六面体的计算精度比四面体高，八节点六面体单元不如二十节点六面体单元计算精度高，但可大大减少节点数、节省计算时间;虽然六面体对于一些形状复杂的模型不易自动生成网格，需手动生成，可是在考虑计算结果精度的情况下，四面体单元已不再符合绝大多数精确求解的要求。因此，在变频螺旋压力机的刚度有限元分析时，采用了八节点六面体单元(SOUD45)。SOLID45单元用于构造三维固体结构，比较适合于形状较为规则的模型，它是一种3一D结构化网格

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