Aantal Bladeren:96 Auteur:Site Editor Publicatie tijd: 2023-07-25 Oorsprong:aangedreven
Samenvatting: De buigmachine wordt veel gebruikt buigmachine en speelt een onvervangbare rol in de plaatbewerking.De prestaties van het hydraulische systeem van de buigmachine hebben rechtstreeks invloed op de werkomstandigheden.In deze papier, de werktoestand en belastingstoestand van de buigmachine worden geanalyseerd en op basis hiervan wordt het hydraulische systeem van de buigmachine ontworpen.Door de hydraulische systeemparameters van de buigmachine te ontwerpen, een het juiste servosysteemmodel voor de hydraulische aandrijving wordt opgesteld en er wordt een wiskundig model opgesteld.Op basis van het wiskundige model worden de dynamische eigenschappen van het hydraulische servosysteem geanalyseerd.De resultaten laten zien dat de redelijk ontwerp van het hydraulische servosysteem verbetert de prestaties van de buigmachine en verbetert de betrouwbaarheid van het draaien van de aluminium spoel, wat een theoretische leidraad kan zijn voor het ontwerp van de grote stroomhydraulica systeem.
Buigmachine is een veel gebruikte buigmachine.Vanwege de veelzijdigheid, het eenvoudige proces en het brede procesbereik wordt plaatbuigvormen veel gebruikt in de plaatbewerking [1].De hydraulische buigmachine heeft een zeer grote breedte, en de mechanische transmissiemethode heeft een relatief lage transmissie-efficiëntie.Daarom wordt over het algemeen de hydraulische overbrenging gebruikt.Om de vervorming van het lichaam tijdens het werkproces te voorkomen en te waarborgen het buigende effect van de plaat wordt over het algemeen gebruikt.Aan beide uiteinden van de romp zijn twee hydraulische cilinders aangebracht om de beweging van de romp synchroon aan te drijven.De structuur van de romp wordt weergegeven in figuur 1. De hydraulisch synchronisatiesysteem van de buigmachine wordt gebruikt om de twee hydraulische cilinders nauwkeurig gesynchroniseerd te houden of een van de hydraulische cilinders kan synchroon de beweging van de andere hydraulische cilinder volgen, waardoor zorgen voor het neerlaten van de schuif en de stempel wanneer de hydraulische buigmachine in werking is.Het oppervlak is evenwijdig aan het bovenoppervlak van de tafel en de matrijs.
Figuur 1——Bending machine body structuur
Het hydraulische synchronisatiesysteem van de buigmachine is het kernsysteem en de kerntechnologie van de buigmachine.De garantie van de buigprecisie wordt verzekerd door de nauwkeurige synchrone beweging van de hydraulische cilinders van de buigmachine om de twee hydraulische cilinders aan te drijven.Om de productie-efficiëntie en buigkwaliteit te verbeteren, moeten de balk van de buigmachine en de bovenste matrijs die op het onderste eindvlak is gemonteerd, op verschillende manieren worden verplaatst snelheden in elke slag.De algemene regel van de bewegingscurve wordt getoond in Fig. 2. Belangrijkste bedrijfsomstandigheden van het hydraulische synchronisatiesysteem van de buigmachine: snel vooruit, lagere pers, hydraulische systeemdruk, hydraulische systeem lossen en snelle terugkeer.
Figuur 2——Verplaatsing van de hoofdschuif van de buigmachine - tijdcurve
Het hydraulische systeem van de buigmachine wordt aangedreven door twee geïnstalleerde hydraulische cilinders en de romp.Om de buigvervorming van de buigmachinelichaamsbalk te voorkomen en de stabiliteit en precisie tijdens de buigproces van het werkstuk, het is noodzakelijk om het hydraulische synchrone circuit van de buigmachine te ontwerpen en vergrendeling voor ongevallen te voorkomen.Tijdens de werking van de buigmachine is de reactiekracht van de balk groot en de traagheidskracht van zijn eigen massa is groot.Als het werk plotseling stopt of de tafel omhoog komt, heeft dat een grote impact op het hydraulische systeem.Om de impact te verminderen of te elimineren, zijn er enkele manieren om dit te bereiken buffering in het ontwerp van het hydraulisch systeem.
In het servosysteem voor hydraulische aandrijving dat in dit document is ontworpen, wordt de synchrone beweging van de twee hydraulische cilinders gerealiseerd door de volgfunctie van de servoklep en de verplaatsingssensor 3 en de verplaatsingssensor 5 detecteren de positionele beweging van de twee hydraulische cilinders en worden uitgevoerd door de servoversterker.
Het foutsignaal wordt vergeleken en het vergeleken foutsignaal wordt teruggevoerd naar de elektrohydraulische servoklep 1. De elektrohydraulische servoklep 1 regelt de opening van de servokleppoort volgens het feedbackfoutsignaal, zodat de uitgaande hydraulische oliestroom is dezelfde als die van de omkeerklep 2, waardoor de synchrone beweging van twee hydraulische cilinders wordt geregeld.De middenfunctie van de omkeerklep 2 en de servoklep 1 is O-vormig, wat een bepaalde vergrendelingsfunctie, en de realisatie van de bufferfunctie van het hydraulische systeem wordt gerealiseerd door de gasklep 7. Samenvattend wordt het hydraulische aandrijfservosysteem getoond in figuur 3:
1: Elektrohydraulische servoklep 2: Richtingsklep 3,4: Verplaatsingssensor 5,6: Hydraulische cilinder 7: Gasklep 8: Ontlastklep 9: Hydraulische pomp 10: Servoversterker
Figuur 3——Buigmachine hydraulisch systeem
3. Bepaling van hydraulische systeemparameters
3.1 Begindruk van de hydraulische cilinder
Volgens de bewegingstoestand van de buigmachine en de basisvereisten van het ontwerp van de buigmachine, wordt de hydraulische druk van de hydraulische pomp van het hydraulische systeem geselecteerd als Ps=30Mpa.
3.2 Hydraulische cilinderparameters
(1) Hydraulische cilinderparameters
Tijdens het werkproces van de buigmachine is de maximale laadkracht van de hydraulische cilinder FL = 160KN.
De lastdruk P1 van het servoventiel is:
P1 = 2/3*Ps = 21Mpa
De belastingskracht op de servoklep is:
FL = P1*Ap = 2/3*Ps*Ap
Het effectieve oppervlak van de hydraulische cilinder is:
Ap = 2/3* VL/ Ps = 0,0089m2
(2) Het structurele schematische diagram van de hydraulische cilinder van de buigmachine wordt getoond in figuur 4:
Figuur 4——Schema van de structuur van de hydraulische cilinder van de buigmachine
Het werkgebied van de hydraulische cilinder is hetzelfde als A1=A2, wat kleiner is dan het werkgebied van de hydraulische cilinder met dubbele uitlaat.Wanneer het hydraulische systeem in de bewegingsrichting wordt gewijzigd, wordt het verschil van de de heen en weer gaande beweging is klein, de snelheidskarakteristiek is symmetrisch en er wordt voldaan aan de symmetrische hydraulische druk.De sportieve eigenschappen van de cilinder.
3.3 Bepaal de specificaties van de servoklep
De loadflow van de servoklep wordt bepaald door de maximale snelheid:
qL = AP*Vmax = 26,7 l/min
AP - het effectieve gebied van de hydraulische cilinder;
Vmax——de maximale snelheid van de hydraulische cilinder.
Op dit punt is de drukval van de servoklep:
Pv = Ps – Plmax = Ps - FL/ AP =12Mpa
Rekening houdend met de lekkage en andere factoren, wordt het laaddebiet qL versterkt met 20%, waarbij qL = 32 l/min wordt genomen.Volgens qL en Pv kan de servoklep met qn = 40L/min worden gevonden in de relatiekromme servoklep-stroom.De QDY6 elektrohydraulische servoklep wordt geselecteerd uit de productcatalogus.
4.1 Overdrachtsfunctie en systeemblokschema van elk onderdeel
Bij dynamische analyse moet eerst de overdrachtsfunctie van het systeem worden vastgesteld.Het kan niet alleen de dynamische kenmerken van het systeem karakteriseren, maar kan ook worden gebruikt om de invloed van systeemstructuur of parameter te bestuderen wijzigingen in de systeemprestaties.
(1) De versterkingskunst van de servoversterker en positiesensor zijn respectievelijk Kd en Kf.
(2) De overdrachtsfunctie van de hydraulische servoklep is:
(3) Gezien de kenmerken van de symmetrische cilinder is de overdrachtsfunctie van de ontworpen hydraulische cilinder:
Uit de kenmerken van de symmetrische cilinder kan het totale regelvolume van de hydraulische cilinder worden berekend als:
Vt ≈AP*S = 7,12*10-3m3
S-effectieve slag van hydraulische cilinder
Neem de effectieve volume-elasticiteitsmodulus van de vloeistof βe=1000MPa, dan de hydraulische natuurlijke frequentie:
Nul stromingsdrukcoëfficiënt van servoklep:
Hydraulische dempingsverhouding:
De hydraulische dempingsverhouding is klein berekend en kan worden genomen als 0,2.
Dynamische nalevingscoëfficiënt:
Dan is de overdrachtsfunctie van de hydraulische cilinder en de last:
(4) Volgens de bovenstaande gedeeltelijke overdrachtsfunctie kan het blokschema van het systeemsysteem worden bepaald zoals weergegeven in figuur 5:
Figuur 5—— Blokschema van het hydraulische servosysteemsysteem
Volgens het systeemblokschema kan de open-lusoverdrachtsfunctie van het systeem worden bepaald als:
Ervaring kan worden gezien, het systeem open lus winst:
4.2 Frequentiedomein responsanalyse
Om ervoor te zorgen dat het ontworpen hydraulisch systeem van de buigmachine stabiel en betrouwbaar werkt, moet er een stabiliteitsmarge worden gelaten.Figuur 6 is de frequentieresponscurve van het hydraulische systeem van de buigmachine.Het is te zien vanaf de frequentiekarakteristieke respons van het hydraulische systeem van de buigmachine: de fasehoekstabiliteitsmarge γ=87°, een grote stabiliteitsmarge, die voldoet aan de stabiliteitseisen;Ringkruisingsfrequentie:
Voor een type I hydraulisch servosysteem met een geringe demping kan worden aangenomen dat de closed-loop bandbreedte f-3dB ongeveer gelijk is aan fc.Het is te zien dat de reactiesnelheid voldoet aan de systeemvereisten.
Figuur 6——Buigmachine hydraulisch systeem frequentiedomein responscurve
4.3 Tijdsdomein responsanalyse
De stapsignaalingang vertegenwoordigt de zwaarste bedrijfstoestand van het hydraulisch systeem van de kantpers.Als het hydraulische systeem van de buigmachine kan voldoen aan de werkvereisten onder invloed van het stapfunctiesignaal, is het betekent dat het ontworpen hydraulische systeem aan de werkvereisten kan voldoen.Figuur 7 is de reactiestatus van het hydraulische systeem van de buigmachine op de stapfunctie.Uit figuur 7 blijkt dat hoewel er een lichte oscillatie tijdens de systeemstijging, de algehele werking is stabiel.De overgangsprocestijd tp<1s kan voldoen aan de vereisten voor het volgen van synchronisatie.
Figuur 7——De reactie van het hydraulische systeem van de buigmachine op de stapfunctie
4.4 Foutanalyse
Door de simulatieanalyse van de fout essr van het hydraulische systeem van de buigmachine, de stationaire fout essn en de positiefout ef veroorzaakt door de niet-lineaire factoren in het werkproces van de hydraulische servoklep, de systematische fout is:
e = essr + essn + ef = 0,002m
De fout is relatief klein en voldoet volledig aan de nauwkeurigheidseisen van het besturingssysteem.
Door het hydraulische systeem van de buigmachine rationeel te ontwerpen, worden het effect en het trillingsverschijnsel tijdens de werking van de buigmachine verminderd;de buigmachine wordt soepel bediend, en de veiligheid en betrouwbaarheid van het systeem zijn verbeterd.
Nederlands
Pусский
