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5000型压曲机及凸轮定位装置设计
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3秒自动关闭窗口多点踩压液压旋转压曲机定位系统研究--《太原理工大学》2013年硕士论文
多点踩压液压旋转压曲机定位系统研究
【摘要】：旋转压曲机是汾酒曲块压制成型环节的自动化生产设备,它继承了汾酒传统的制曲工艺即“七次踩压,一次出料”的生产流程。目前汾酒大曲车间应用的制曲机械根据动力源的不同分为两类,一类是电动机驱动链传动式压曲机,另一类是液压马达驱动链传动式压曲机,前者使用凸轮槽轮机构实现模盒定位,后者使用电气开环控制实现模盒定位。两者都采用链传动,由于链传动具有多边形效应,很难实现模盒的精确定位且噪声较大,需要定期调整链条的张紧装置,整个传动环节保养和维修工作量较大。
本课题针对现有链传动式压曲机制动冲击大造成制动距离不可控以及外负载扰动对转台定位精度的影响,设计了液压旋转压曲机,其应用液压回转装置直接驱动与模盒刚性联接的转台,来代替链条加销轴驱动模盒,减少了中间传动链,同时采用了电液速度伺服控制回转工作台以减小制动冲击,并设有机械校正装置以消除定位累积误差。建立了该回转工作台定位系统的数学模型,并根据数学模型建立了系统方框图,通过仿真分析验证了系统的合理性。
建立了液压回转工作台机械系统的三维模型,并利用ADAMS软件对其进行了运动学和动力学仿真,得出了回转工作台精确定位的输入速度曲线以及负载运行时驱动扭矩的变化曲线,从而确定了液压系统所需的流量及压力。利用AMESim软件对开环控制与带负载力矩补偿的PID控制进行了比较,最终确定采用带负载力矩补偿的PID控制来有效克服了负载扰动对转台定位精度的影响。
最后,本文进行了工业性试验,对旋转式压曲机定位系统做了一系列的实验研究。结果表明,该转台制动距离不受负载扰动的影响且制动冲击明显减小,提高了转台定位精度。
【关键词】：
【学位授予单位】：太原理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2013【分类号】：TS261.3;TH137【目录】：
摘要3-5ABSTRACT5-7目录7-10第一章 概述10-18 1.1 课题来源与研究的重要意义10-11 1.2 国内外回转工作台发展现状11-14
1.2.1 蜗轮蜗杆传动回转工作台11-12
1.2.2 滚动蜗杆传动回转工作台12
1.2.3 力矩电机直接驱动式回转工作台12-14 1.3 影响回转工作台定位精度的主要因素14-15 1.4 转台未来的发展趋势15-16 1.5 课题主要研究内容16 1.6 本章小结16-18第二章 液压回转工作台方案设计18-34 2.1 液压回转工作台定位系统要求18 2.2 液压回转工作台方案研究18-24
2.2.1 设计方案一液压传动式回转工作台18-20
2.2.2 设计方案二带位置校正装置的液压回转工作台20-22
2.2.3 设计方案三伺服阀控液压马达驱动回转工作台22-24
2.2.4 最终方案的确定24 2.3 回转工作台系统设计24-32
2.3.1 回转工作台及底座结构设计26-27
2.3.2 液压系统关键元部件确定27-28
2.3.3 检测装置结构设计28-29
2.3.4 定位校正环节设计29-32 2.4 回转工作台定位过程分析32-33
2.4.1 定位基本条件32
2.4.2. 转换点的设定32-33 2.5 本章小结33-34第三章 液压回转工作台动态性能分析34-44 3.1 回转工作台速度控制策略研究34-37
3.1.1 速度给定模型34
3.1.2 速度计算模型34-35
3.1.3 回转工作台最高运行速度确定35-37 3.2 液压回转工作台数学建模37-41
3.2.1 齿轮传动部分数学建模37-38
3.2.2 动力部分数学建模38-41 3.3 系统动态性能分析41-42 3.4 本章小结42-44第四章 液压回转工作台及机械-液压联合仿真研究44-62 4.1 液压回转工作台三维模型建立44-45
4.1.1 系统零件模型建立44
4.1.2 系统零部件装配44-45 4.2 基于ADAMS软件的机械系统运动学及动力学仿真研究45-50
4.2.1 ADAMS软件的应用简介45-46
4.2.2 机械系统的运动学仿真分析46-48
4.2.3 系统的动力学仿真分析48-50 4.3 基于AMESim软件的压力组件液压系统建模50-57
4.3.1 回转工作台液压系统的建模50-57 4.4 回转工作台的机—液耦合动力学仿真研究57-61
4.4.1 机—液耦合仿真模型的建立57-59
4.4.2 机—液耦合仿真结果分析59-61 4.5 本章小结61-62第五章 液压回转工作台的试验研究62-68 5.1 试验的目的和意义62 5.2 现场实验62-67 5.3 本章小结67-68第六章 总结与展望68-70 6.1 主要结论68-69 6.2 展望69-70参考文献70-74致谢74-76攻读硕士期间发表的学术论文目录76
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