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锻造液压机锻件变形量精准补偿控制研究

机械工程学报 2021年第10期57卷 277-285页

作者：姚静王佩宋英哲杨帅赵桂春燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 先进制造成形技术及装备国家地方联合工程研究中心秦皇岛066004 燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室秦皇岛066004

锻造液压机锻件变形量是通过液压缸位移来间接推算,忽略了机架变形等因素的影响,造成锻件变形量描述不准确。针对这一问题,提出一种对锻件变形量的二次补偿控制算法。分析锻造液压机机架变形等因素对锻件尺寸精度的影响,利用拉格朗日函... 详细信息

锻造液压机锻件变形量是通过液压缸位移来间接推算,忽略了机架变形等因素的影响,造成锻件变形量描述不准确。针对这一问题,提出一种对锻件变形量的二次补偿控制算法。分析锻造液压机机架变形等因素对锻件尺寸精度的影响,利用拉格朗日函数建立锻造液压机机架变形的弹性动力学模型,通过几何分析计算得到机架变形量、实际锻件尺寸、传感器测量尺寸之间的数学函数关系,基于机架变形量提出一次补偿控制。在此基础上,结合锻造液压机工作过程中主缸压力变化的工况,分析不同升压速率对锻件变形量的影响,并将其引入,进行二次补偿控制。基于0.6MN锻造液压机试验台,通过对比采用补偿控制算法前后的试验,分析基于机架变形量和由升压速率引起变形量的补偿控制对锻件变形量精准控制的效果,验证锻件变形量补偿控制算法的有效性。试验结果表明,锻件变形量补偿控制算法有效克服了机架变形及主缸压力变化对锻件变形量影响,实现了锻件变形量直接控制,提高了锻件尺寸精度,为实现锻件变形量精准控制提供了一种新方法。

关键词：锻造液压机锻件尺寸机架变形补偿控制精度控制

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锻造液压机数字孪生系统设计

图学学报 2023年第3期44卷 609-615页

作者：汤鹏撒国栋刘振宇谭建荣浙江大学机械工程学院浙江杭州310058 浙江大学宁波研究院浙江宁波315100 浙江大学CAD&CG国家重点实验室浙江杭州310058

锻造液压机是实现超大型零件快速锻造的重要装备。为了提升液压机锻造性能与可靠性,围绕数字孪生驱动的锻造液压机工作状态感知与虚实同步开展研究。通过分析锻造液压机工作状态实时感知与锻压风险预警的需求,构建了锻造液压机数字孪生... 详细信息

锻造液压机是实现超大型零件快速锻造的重要装备。为了提升液压机锻造性能与可靠性,围绕数字孪生驱动的锻造液压机工作状态感知与虚实同步开展研究。通过分析锻造液压机工作状态实时感知与锻压风险预警的需求,构建了锻造液压机数字孪生框架,包含物理硬件层、感知控制层、孪生模型层和可视交互层。通过传感数据和仿真数据联合驱动液压机孪生体在线运行,基于孪生体实时仿真预警锻压风险,实现了锻压机锻造过程的可视化,提高了锻压机工作过程的可靠性,为锻造液压机生产过程数字孪生的实现提供了关键技术支撑。

关键词：数字孪生锻造液压机状态感知虚实镜像三维可视化

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锻造液压机的新型阀控系统

机械设计 2023年第S01期40卷 168-172页

作者：褚祥利管亚彬天津市天锻压力机有限公司天津300142

应对气候变化,事关中华民族永续发展,事关人类前途命运,我国将应对气候变化摆在国家治理更加突出的位置,不断消减碳排放量,不断强化自主贡献目标,将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,坚定不移地走生态优先、绿色低碳的高质量发... 详细信息

应对气候变化,事关中华民族永续发展,事关人类前途命运,我国将应对气候变化摆在国家治理更加突出的位置,不断消减碳排放量,不断强化自主贡献目标,将碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,坚定不移地走生态优先、绿色低碳的高质量发展道路。要加快发展新一代信息技术,高端装备、航空航天、海洋装备等战略性新兴产业,提高产业链供应链现代化水平。伴随产业升级,环保与节能理念在制造行业的深入,液压系统的传统设计显露出耗能多、震动大、效率低、噪声大等问题。鉴于以上传统液压系统的问题,本公司基于锻造液压机液压系统的特殊性,开发了新型阀控系统。新型阀控系统,大大提升了液压系统的可靠性、平稳性,提高了设备产出效率和效益,促使高端装备产业升级。

关键词：锻造液压机比例插装阀阀控可靠性平稳性

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锻造液压机工作缸连接球铰的结构研究

锻压技术 2018年第2期43卷 116-121页

作者：张玺杨晋高俊峰兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州730070 兰州兰石能源装备工程研究院有限公司甘肃兰州730050

针对锻造液压机工作缸连接球铰结构设计缺少理论依据的问题,通过分析球铰球面润滑条件明确了球铰摩擦状态,通过建立偏载工况下单、双连接球铰自锁时工作缸力学分析模型,分析了工作缸受力状况,并确定柱塞对导向套的侧推力。基于赫兹接触... 详细信息

针对锻造液压机工作缸连接球铰结构设计缺少理论依据的问题,通过分析球铰球面润滑条件明确了球铰摩擦状态,通过建立偏载工况下单、双连接球铰自锁时工作缸力学分析模型,分析了工作缸受力状况,并确定柱塞对导向套的侧推力。基于赫兹接触理论分析了柱塞与导向套接触状况,并以导向套强度为条件,限制球铰对工作缸传递的摩擦转矩,研究了球铰允许摩擦圆半径的计算方法。综合偏心锻造工况,确定了球铰摩擦圆半径,根据球铰摩擦圆半径与球铰结构的关系,提出球绞结构参数的确定方法。依据以上方法,选择4台现有设备工作缸的球铰结构进行设计计算,计算结果表明单球铰结构工作缸抗偏载能力弱于双球铰结构工作缸,且现有设备的单球铰结构存在设计隐患。

关键词：锻造液压机工作缸球铰结构单球铰双球铰

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锻造液压机成套设备可视化集成平台开发

锻压技术 2015年第6期40卷 79-83页

作者：赵国栋王丽薇刘振宇裘辿太原重工股份有限公司技术中心山西太原030024 浙江大学机械工程学院浙江杭州310027

基于Virtools渲染引擎和C++语言编写的可视化集成仿真引擎,开发了锻造液压机成套设备可视化集成平台,介绍了三维模型文件转换格式、成套设备场景布置和整合处理、联合仿真曲线和云图数据提取方法,以及平台运行脚本定义和平台架构等,进... 详细信息

基于Virtools渲染引擎和C++语言编写的可视化集成仿真引擎,开发了锻造液压机成套设备可视化集成平台,介绍了三维模型文件转换格式、成套设备场景布置和整合处理、联合仿真曲线和云图数据提取方法,以及平台运行脚本定义和平台架构等,进行了锻造液压机、锻造操作机、厂房和配套设施的全景展示,并以曲线和云图方式集成显示机、电、液联合仿真软件和有限元软件获取的分析结果,实现了对成套设备组成、基本运动、工艺过程和工作性能的可视化仿真。

关键词：锻造液压机数字样机可视化平台

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锻造液压机双缸同步控制系统研究

液压与气动 2020年第7期44卷 99-105页

作者：李胜永南通航运职业技术学院江苏南通226010

针对锻造液压机双缸同步系统控制精度不足的问题,提出了一种采用误差反馈的同步控制结构。在建立同步控制系统数学模型基础上,对传统的串联型和并联型同步控制结构进行改进,并利用遗传算法对系统中PID控制器参数进行优化分析。最后将该... 详细信息

针对锻造液压机双缸同步系统控制精度不足的问题,提出了一种采用误差反馈的同步控制结构。在建立同步控制系统数学模型基础上,对传统的串联型和并联型同步控制结构进行改进,并利用遗传算法对系统中PID控制器参数进行优化分析。最后将该控制结构仿真结果与串联型、并联型控制结构仿真结果进行对比,研究结果表明:在最大同步误差、达到稳态同步误差的调整时间等方面,采用误差反馈的同步控制结构均优于传统的串联型、并联型控制结构,能够满足锻造液压机同步控制性能要求。

关键词：锻造液压机同步控制系统遗传算法 PID控制误差反馈

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锻造液压机生产过程能耗分布规律研究

液压与气动 2016年第8期40卷 112-116页

作者：李文陈柏金华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室湖北武汉430074

针对锻造液压机能耗高、能量利用率低的问题,研究其正常生产工况下的能耗分布规律。以16 MN阀控锻造液压机为研究对象,利用AMESim建立其仿真模型,并通过位移压力仿真曲线验证仿真模型的正确性,基于该仿真模型对锻造液压机一个工作循环... 详细信息

针对锻造液压机能耗高、能量利用率低的问题,研究其正常生产工况下的能耗分布规律。以16 MN阀控锻造液压机为研究对象,利用AMESim建立其仿真模型,并通过位移压力仿真曲线验证仿真模型的正确性,基于该仿真模型对锻造液压机一个工作循环中的能量利用情况进行仿真研究,获得能耗分布规律。仿真结果表明:在阀控锻造液压机的正常生产工况下,负载有用功在整个能耗中占比小于10%,溢流能耗和节流能耗在系统中造成了巨大的能量损失,通过改进液压系统设计、控制液压系统阀的开启规律可以提高压机能量利用率。

关键词：锻造液压机能耗分布 AMESim 仿真

0.6 MN自由锻造液压机力闭环控制系统性能分析

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中国机械工程 2015年第22期26卷 3087-3096页

作者：孔祥东骆洪亮权凌霄卢江辉张琦玮燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室秦皇岛066004 先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室(燕山大学) 秦皇岛066004

为提高锻件性能和材料利用率,研究了锻造液压机的工作原理,并建立其数学模型,采用频域分析方法,研究负载刚度对力控系统特性的影响。利用AMESim与MATLAB/Simulink建立协同仿真平台,分析系统动态性能,同时分别引入PID控制器、积分分离控... 详细信息

为提高锻件性能和材料利用率,研究了锻造液压机的工作原理,并建立其数学模型,采用频域分析方法,研究负载刚度对力控系统特性的影响。利用AMESim与MATLAB/Simulink建立协同仿真平台,分析系统动态性能,同时分别引入PID控制器、积分分离控制器以及模糊PID控制器分析研究其对于0.6MN自由锻造液压机力闭环控制性能的影响,并通过实验验证仿真结果的正确性。

关键词：锻造液压机力闭环控制系统系统响应锻件性能

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锻造液压机管道动态特性仿真研究

机床与液压 2011年第9期39卷 105-107页

作者：姚静孔祥东燕山大学河北秦皇岛066004 河北省重型机械流体传动及控制实验室河北秦皇岛066004

锻造液压机液压控制系统高压、大流量及高低压交变频繁等特点易引发管道冲击振动,这种压力冲击不仅影响系统的动态特性,严重时会引发管道破裂。采用改进型管道集中参数模型,对锻造液压机主泵口管道、工作缸进油管道和工作缸排油管道动... 详细信息

锻造液压机液压控制系统高压、大流量及高低压交变频繁等特点易引发管道冲击振动,这种压力冲击不仅影响系统的动态特性,严重时会引发管道破裂。采用改进型管道集中参数模型,对锻造液压机主泵口管道、工作缸进油管道和工作缸排油管道动态特性进行仿真研究,得到锻造液压机不同管道动态特性和管长、管径的关系,为锻造液压机液压控制系统优化提供参考。

关键词：锻造液压机管道动态特性集中参数模型