数控剪板机节能型液压系统及其动态特性研究
本文选题:数控剪板机 + 液压系统 ; 参考:《江苏大学》2017年硕士论文
【摘要】:随着科技水平和生产工艺的不断提高,对数控剪板机的性能要求随之增加。数控剪板机主要由机械结构、液压系统和电控系统组成,其中液压系统是剪板机的重要组成部分,其设计水准及可靠性直接影响板材剪切质量,而大功率剪板机属于高能耗的锻压设备,如何在不影响数控剪板机工作性能的前提下,开发出一套高效节能的液压系统是目前科研工作者亟待解决的问题之一,为此,本课题主要研究工作如下:(1)针对数控剪板机的工作特点开发了一套节能型液压系统,对数控剪板机系统进行了能耗分析,找出其能量损失原因并提出相关节能性措施,即采用负载敏感泵、蓄能器辅助刀架回程及集成式液压系统等方法。(2)根据负载敏感及压力补偿原理,建立负载敏感泵的数学模型,分析出负载敏感阀对泵输出流量动态响应影响的结构参数;提出比例节流阀+压力补偿阀构成调速回路解决方案,从而实现剪切缸的运动速度和负载变化无关的控制策略;对比计算定量泵和负载敏感泵的工作效率,得出采用负载敏感泵比定量泵效率提高13%;对有、无蓄能器辅助回程工作效率对比分析,得出采用有蓄能器比无蓄能器系统效率提高约4.2%。(3)通过AMESim仿真,分析对比加入补偿阀前后负载敏感泵的动态特性以及节流阀前后压差特性和流量特性;建立数控剪板机液压系统总体AMESim仿真模型,分析了主、副剪切缸的同步性、变量泵的压力流量特性和蓄能器辅助回程特性;通过仿真结果分析,验证了数控剪板机液压系统设计的可行性,对未来在实际生产中剪板机的设计具有极为重要的指导意义。(4)根据相似性原理搭建试验台,对数控剪板机液压系统进行三维集成化设计,设计实验方案,对不同工作负载p、不同工作流量Q以及不同插装式电磁溢流阀结构参数下系统的动态响应进行实验测试,得到实验结果与仿真曲线基本一致,验证了仿真模型的正确性。
[Abstract]:With the development of technology and production technology, the performance requirement of NC shearing machine is increasing. Numerical control plate shearing machine is mainly composed of mechanical structure, hydraulic system and electric control system. The hydraulic system is an important part of plate shearing machine, and its design level and reliability directly affect the plate shear quality. But the high-power plate shearing machine belongs to the high energy consumption forging equipment, how to develop a set of high efficiency and energy saving hydraulic system without affecting the working performance of the NC shearing machine is one of the problems to be solved urgently by the researchers at present. The main research work of this subject is as follows: (1) A set of energy-saving hydraulic system is developed according to the working characteristics of NC shearing machine. The energy consumption of CNC shearing machine system is analyzed, the cause of energy loss is found out and the relevant energy-saving measures are put forward. The mathematical model of load sensitive pump, accumulator auxiliary tool holder return and integrated hydraulic system are established according to the principle of load sensitivity and pressure compensation. The structural parameters of the dynamic response of the load sensitive valve to the pump output flow are analyzed, and the solution of the proportional throttle pressure compensation valve is put forward to realize the control strategy which has nothing to do with the speed of the shearing cylinder and the change of the load. By comparing and calculating the working efficiency of quantitative pump and load sensitive pump, it is concluded that the efficiency of using load sensitive pump is 13 times higher than that of quantitative pump. Through AMESim simulation, the dynamic characteristics of load sensitive pump before and after adding compensation valve and the characteristics of pressure difference and flow rate before and after throttling valve are analyzed and compared. The overall AMESim simulation model of hydraulic system of NC shearing machine is established, and the synchronism of main and secondary shearing cylinders, the pressure and flow characteristics of variable pump and the auxiliary return characteristic of accumulator are analyzed. The feasibility of hydraulic system design of NC shearing machine is verified, which is of great guiding significance to the design of plate shearing machine in practical production in the future. The three dimensional integrated design of hydraulic system of NC plate shearing machine is carried out, and the experimental scheme is designed. The dynamic response of the system under different working load p, different working flow rate Q and different structure parameters of the inserted electromagnetic relief valve is tested experimentally. The experimental results are in good agreement with the simulation curve, and the correctness of the simulation model is verified.
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG315
【参考文献】
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,本文编号:2024685
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