拉弯机摆臂液压系统研究

发布时间：2017-09-03 22:39

  本文关键词：拉弯机摆臂液压系统研究

  更多相关文章： 拉弯机 恒压变量泵 液压仿真 钢材成型 双闭环控制

【摘要】：在现代制造业中,材料成型加工占据着一个相当大的制造份额,例如在轨道车辆和飞机等机械的结构件中,大部分采用对钢材进行塑性变形的方式来成型,而在进行材料成型的设备中,最常见也最通用的就是拉弯机。拉弯机普遍采用液压系统,有利于实现集成控制和电气控制,动力元件可以和工作现场分离布置,具有良好的场地适应性和经济性能,具有良好的前景。拉弯机液压系统的设计、液压元件相关参数的设定和具体控制方式的选择,影响着拉弯机的性能。本文针对拉弯机摆臂液压系统开展研究,建立了摆臂液压系统的数学模型,依托AMESim平台对系统中主要元件的关键参数进行建模分析,并对拉弯机的控制算法进行了合理优化,本文主要工作如下:(1)根据拉弯机实际工况,选用比例元件对系统压力和油缸运动进行无级调节;选用恒压变量泵作为动力源,能够有效节约能源;利用远程调压阀对泵调定压力进行控制,有利于实现集中的电气控制和输出压力的连续性控制。(2)在分析摆臂回路液压系统和元件特性的基础上,建立主要元件数学模型,以经典控制理论推导系统整体的系统传递框图,分析元件主要参数对系统的影响。(3)以数学模型为理论依据,在AMESim仿真平台中对系统主要元件和系统整体进行模拟仿真,验证理论分析的正确性。仿真结果表明:恒压变量泵在保证系统压力的同时,可以调节系统流量,起到节能的作用,压力补偿阀和比例换向阀的组合能够有效调节油缸运动速度,实现连续的控制。(4)在验证方案可行性的基础上,为提高系统的控制精度并解决实际工作过程中经常出现的两侧负载不对称的情况,采用PID进行双闭环控制,结果表明控制方式简单可靠,能够保证系统正常运行。
【关键词】：拉弯机 恒压变量泵 液压仿真 钢材成型 双闭环控制
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG305;TH137
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 拉弯机简介10-12
• 1.1.1 拉弯机结构简介10-11
• 1.1.2 拉弯机工作方式11-12
• 1.2 拉弯成形技术简介12-16
• 1.2.1 拉弯成形应力特点12-13
• 1.2.2 拉弯成形常见缺陷13-15
• 1.2.3 拉弯成形控制方式15-16
• 1.2.4 拉弯机主要技术要求16
• 1.3 拉弯机国内外发展现状16-18
• 1.4 本文主要工作内容和意义18-20
• 1.4.1 本文主要内容18
• 1.4.2 本文的研究意义18-20
• 第2章 拉弯机液压系统工况分析及要求20-28
• 2.1 摆臂动作及回路20-23
• 2.2 拉伸动作及回路23-24
• 2.3 夹紧动作及回路24-26
• 2.4 升降、旋转和复位动作及回路26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 液压系统关键元件数学建模分析28-50
• 3.1 恒压变量泵建模分析28-40
• 3.1.1 比例溢流阀建模分析30-33
• 3.1.2 遥控变量阀建模分析33-35
• 3.1.3 遥控变量阀—变量油缸流量连续性分析35-38
• 3.1.4 斜盘倾角变量机构模型38-39
• 3.1.5 变量泵斜盘倾角和排量数学模型39-40
• 3.2 比例换向阀建模分析40-45
• 3.3 摆臂油缸建模分析45-47
• 3.4 拉弯机摆臂液压回路相关参数分析47-48
• 3.5 本章小结48-50
• 第4章 拉弯机摆臂液压系统仿真分析50-62
• 4.1 比例溢流阀仿真分析50-52
• 4.2 变量油缸仿真分析52-54
• 4.3 恒压变量泵系统整体仿真分析54-56
• 4.4 摆臂回路负载仿真模拟56-57
• 4.5 比例换向阀控制摆臂回路仿真分析57-60
• 4.6 本章小结60-62
• 第5章 摆臂系统控制算法研究62-72
• 5.1 摆臂系统控制分析62-67
• 5.1.1 系统的闭环控制62-64
• 5.1.2 闭环控制系统对不同信号的响应64-66
• 5.1.3 拉弯机特殊工况分析66-67
• 5.2 摆臂系统控制方式分析67-71
• 5.2.1 控制方式选择67-68
• 5.2.2 PID技术简介68-69
• 5.2.3 双闭环控制下油缸运动结果69-71
• 5.3 本章小结71-72
• 第6章 总结与展望72-74
• 6.1 全文工作总结72
• 6.2 展望72-74
• 参考文献74-80
• 致谢80

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