四轴双向精密柔性轧机压下系统研究分析

发布时间：2017-09-13 02:18

  本文关键词：四轴双向精密柔性轧机压下系统研究分析

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【摘要】：基于传统型钢轧机研究和生产全面分析的基础上,本课题研究的新型双向调节的柔性精密轧机,可以有效地提高生产效率,节约设备投资成本,减少换辊和磨辊量,并提高产品尺寸精度和附加值。为了完善压下系统理论(包括电动压下系统和液压压下系统的理论),本文对于四轴双向精密柔性轧机的电动压下AGC(自动控制系统)和液压压下AGC的设计研究。首先运用理论计算设计出相关主要参数,然后通过三维软件设计其三维立体模型。利用有限元分析软件ANSYS进行有限元分析压下螺杆机构。考虑到电动压下系统的控制精度低,以及现在液压技术的控制手段的自动化控制水平高、控制精度好和补偿精度高,参考电动压下系统及其控制理论,为四轴双向调节精密柔性轧机设计出能够实际应用的液压压下系统。对液压压下AGC系统的研究主要是设计液压压下AGC系统的油路,和执行机构液压缸的设计以及对液压压下AGC控制系统的数学建模、simlink仿真分析。取液压压下系统中的执行部件部分做研究分析,通过对液压油缸的设计和有限分析,得出液压缸的控制精度高于电动压下机构中的压下螺杆机构。通过对电动压下机构和液压压下机构的分析建模对比研究是否能够达到精度,可以根据实际需要设计出压下机构的设计方案及模型。双向调节的压下系统及其控制模型开发并进行液压压下系统的建模分析,设计出具有可行性的液压压下系统模型。设计基于“动态设定型”的型钢轧机的液压AGC系统。动态设定型控制理论就是采用遗传算法对控制参数进行动态调节值,从而获得满意的动态调节性能。
【关键词】：四轴双向精密柔性轧机 液压压下 有限元分析 遗传算法控制
【学位授予单位】：河北工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG333
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 课题的研究背景及意义10-15
• 1.1.1 国内外万能轧机发展11-12
• 1.1.2 万能轧机在国内应用与技术发展现状12-15
• 1.1.3 课题研究意义15
• 1.2 四轴双向调节精密柔性轧机简介15-16
• 1.3 液压压下系统控制方法简述16-17
• 1.4 研究技术路线17-18
• 1.5 本章小结18-20
• 第2章 四轴双向调节精密柔性轧机轧制调节原理20-28
• 2.1 新型四轴双向调节精密柔性轧机结构20-23
• 2.1.1 新型的四轴双向调节紧密柔性轧机简介20-21
• 2.1.2 交叉梁机构特点与调节原理21-22
• 2.1.3 新型四轴双向调节精密柔性轧机轧制特点22-23
• 2.2 轧制压力计算23-26
• 2.2.1 简单的轧制过程建立23-25
• 2.2.2 计算轧制单位压力25-26
• 2.3 本章小结26-28
• 第3章 电动压下机构设计分析28-44
• 3.1 电动压下机构组成及工作原理28-29
• 3.2 压下螺杆、螺母主要参数设计及分析29-34
• 3.2.1 压下螺杆螺母的机构设计29-30
• 3.2.2 压下螺杆螺母主要参数设计30-32
• 3.2.3 压下螺杆及螺母的强度校核32-34
• 3.3 蜗轮蜗杆参数计算设计34-38
• 3.3.1 蜗轮蜗杆的参数设计35-37
• 3.3.2 蜗轮蜗杆参数化建模37
• 3.3.3 蜗轮蜗杆的强度校核37-38
• 3.4 有限元分析软件的应用38-40
• 3.5 压下螺杆螺母的ANSYS静力学分析验证40-43
• 3.6 本章小结43-44
• 第4章 液压压下系统设计与分析44-60
• 4.1 电动压下装置与液压压下系统对比44-45
• 4.2 液压压下系统介绍45-46
• 4.2.1 液压压下系统控制方式45
• 4.2.2 液压压下系统控制原理45-46
• 4.3 液压压下油缸设计46-56
• 4.3.1 液压压下油缸设计要求46-47
• 4.3.2 液压压下油缸结构设计47-48
• 4.3.3 油缸的主要参数计算及校核48-56
• 4.4 液压油缸的有限元分析56-58
• 4.5 电动压下螺杆和液压油缸整体静力学分析58-59
• 4.6 本章小结59-60
• 第5章 液压压下自动控制系统设计分析60-76
• 5.1 液压系统控制原理60-62
• 5.2 液压阀的选型62-64
• 5.2.1 液压阀类型简介63
• 5.2.2 液压系统中的电液伺服阀选择63-64
• 5.3 轧机等效刚度与补偿值设定64-66
• 5.4 液压压下控制系统建模与设计66-71
• 5.4.1 液压压下系统数学建模67-69
• 5.4.2 液压压下控制系统设计69-71
• 5.5 液压压下系统MATLAB仿真71-75
• 5.6 本章小结75-76
• 结论与展望76-77
• 参考文献77-81
• 致谢81-82
• 作者简介82
• 攻读硕士学位期间发表的论文82-83

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本文编号：840934