高速钢筋切断机液压剪切系统的设计与研究

发布时间：2017-06-22 00:02

  本文关键词：高速钢筋切断机液压剪切系统的设计与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文在分析国内外钢筋切断机技术发展现状的基础上,结合已有的钢筋切断机液压系统方案,基于液阻理论为指导,设计出一种新型的机电液一体化高速钢筋切断机液压系统回路。该系统具有回路简单、响应迅速、瞬间通流量大、控制可靠、功率损耗小等特点。 分析了高速钢筋切断机的运动参数、结构参数与有效系统工作压力、流量及外负载的关系。研究了进回油蓄能器的参数选择方法及插装阀的压力-流量特性,阐述了影响系统速度刚度、功率特性等系统静态特性指标的因素,为实验样机的设计提供了参考。 基于蓄能器、插装阀及动力元件等三个关键元件的动力学特性分析,根据冲、回程剪切运动特性的不同,分别建立了冲程、回程剪切系统数学模型,在Matlab/Simulink中建立了相应的仿真模型。根据仿真结果,分析了蓄能器充气压力、有效系统工作压力对高速钢筋切断机动态特性的影响作用,特别是对时间响应指标的影响,为实验研究的可行性提供了依据。 在实验样机上进行了大量实验,利用dSPACE软硬件集成系统对实验系统实时在线控制、参数调整和数据采集。得到蓄能器不同充气压力下,系统工作压力不同时,插装阀前的压力响应曲线和工作缸位移响应曲线。实验结果表明高速切断机的运动规律与仿真所获得的规律一致,证明了系统数学模型的正确性及样机投入生产的可行性,实验达到了预期效果。
【关键词】：高速钢筋切断机 液压系统 液阻理论 系统建模与仿真 静态特性 动态特性
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TG333.21
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 钢筋切断机的历史及现状11-14
• 1.2 钢筋切断机结构及基本工作原理14-18
• 1.2.1 基本结构14
• 1.2.2 基本工作原理14-18
• 1.3 课题的选取及研究的主要内容18-21
• 1.3.1 课题来源18
• 1.3.2 课题研究的意义18-19
• 1.3.3 课题研究的主要内容19-21
• 第2章 高速钢筋切断机总体方案研究21-29
• 2.1 钢筋切断机设计要点21
• 2.2 高速钢筋切断机原理、设计原则及方案比较21-28
• 2.2.1 液压钢筋切断机原理及设计原则21-22
• 2.2.2 高速液压钢筋切断机方案22-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第3章 高速钢筋切断机液压剪切系统设计29-44
• 3.1 传动系统线性分析29-30
• 3.1.1 假设条件29-30
• 3.1.2 相关参数及符号30
• 3.2 活塞动力学分析30-34
• 3.2.1 冲程运动学分析30-32
• 3.2.2 冲程力学分析32-34
• 3.3 高压蓄能器参数设计34-35
• 3.3.1 输入流量计算34
• 3.3.2 蓄能器排油体积计算34-35
• 3.3.3 蓄能器充气容积计算35
• 3.4 回油蓄能器参数设计35-37
• 3.5 插装阀的静态特性分析37-39
• 3.5.1 流量公式37-38
• 3.5.2 方向插装阀的压力-流量特性38-39
• 3.6 静态性能指标分析39-43
• 3.6.2 负载特性40-41
• 3.6.3 功率特性41-43
• 3.7 本章小结43-44
• 第4章 高速钢筋切断机系统性能仿真分析44-64
• 4.1 数学模型建立44-53
• 4.1.1 蓄能器子模型建立45-47
• 4.1.2 插装阀子模型建立47-49
• 4.1.3 动力元件子模型建立49-53
• 4.2 系统仿真模型建立53-60
• 4.2.1 液压泵模块建立53-54
• 4.2.2 蓄能器模块建立54-55
• 4.2.3 插装阀模块建立55-56
• 4.2.4 动力元件模块建立56-57
• 4.2.5 容腔模块建立57-58
• 4.2.6 冲程模型建立58-59
• 4.2.7 回程模型建立59-60
• 4.3 仿真结果分析60-63
• 4.4 本章小结63-64
• 第5章 高速钢筋切断机实验研究64-80
• 5.1 实验系统设计64-69
• 5.1.1 液压系统65-66
• 5.1.2 测量仪器66
• 5.1.3 数据采集系统66-68
• 5.1.4 实验步骤68-69
• 5.1.5 信号处理及抗干扰措施69
• 5.2 实验结果分析69-77
• 5.2.1 蓄能器充气压力对系统工作性能影响70-74
• 5.2.2 工作压力对系统工作性能影响74-77
• 5.3 实验与仿真对比分析77-79
• 5.4 本章小结79-80
• 结论80-82
• 参考文献82-85
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果85-86
• 致谢86-87
• 作者简介87

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 姚静;锻造油压机液压控制系统的关键技术研究[D];燕山大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 胡永华;钢筋切断机参数化CAD设计系统开发[D];太原科技大学;2011年

2 邢印姣;电液比例同步控制系统研究[D];南京航空航天大学;2010年

3 李凤云;高速钢筋切断机液压系统改进设计与实验研究[D];燕山大学;2007年

4 窦雪川;22MN快锻液压机快锻系统理论与实验研究[D];燕山大学;2009年

5 杨洪伟;Flying Cut的虚拟样机技术分析[D];北方工业大学;2010年

6 朱振华;钢筋切断机的箱体有限元分析及传动机构动力学仿真[D];太原科技大学;2010年

7 孙同涛;柔性精密剪切装置的虚拟开发[D];兰州理工大学;2009年

8 张静;Φ25定尺钢筋切断机液压系统分析[D];燕山大学;2013年

9 杨中锋;凸轮摆杆剪切系统研究与性能分析[D];燕山大学;2013年

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本文编号：470212