论文部分内容阅读
300MN液压机广泛运用于军工、航空航天以及民用生产领域当中,其在工作时常常产生很大的液压冲击和振动,严重影响了锻压设备的生产效率以及锻压件的质量。针对此现象本文对300MN液压机展开系统结构优化,并在此基础上,运用MATLAB与AMESim相结合的方式对300MN液压机各工况工作时所出现的液压冲击情况以及影响其液压冲击的各因素进行联合仿真研究。本课题旨在探索减小300MN液压机工作时所产生液压冲击的方法,提高系统工作时的安全性、可靠性以及稳定性。本论文的主要研究内容如下:(1)本文针对300MN液压机的工作环境工作情况,提出一种先导并联型电液伺服插装阀及其相应的流量分配及控制方案。并提出将该阀替换原分配系统中的分配水阀,实现对原水路分配系统的优化,并在此基础上运用MATLAB与AMESim相结合的联合仿真技术对其性能进行分析与研究,结果表明:该阀在具有输出大流量、高的动态响应的同时系统还具有良好的稳态控制精度。(2)根据300MN液压机各工况工作原理,建立其各工况工作时相应的数学模型以及各分配水阀的启闭控制函数。运用MATLAB和AMESim两软件相结合的方式对300MN液压机各工况在新水路分配系统中工作时出现的液压冲击现象进行联合仿真研究。仿真结果与实际相吻合,证明本研究的真实以及可靠性,此结果将为改善系统的液压冲击情况提供了相应的理论指导依据。(3)对系统产生液压冲击的机理进行分析,得出其相应的影响参数,通过设置不同的仿真参数值对系统工作时产生的液压冲击影响情况进行分析,得出其影响规律。仿真结果表明:延长阀门启闭时间、减小工作介质中空气含量、增加管路长度以及增大阀门阀口开启量都能够有效的减少系统中出现的液压冲击。该仿真结果能够为进一步对系统优化而减小系统工作时的液压冲击提供合理的理论指导意义。(4)活动横梁作为300MN液压机的主要工作部件,其质量巨大,会对系统产生的液压冲击和振动产生很大影响。为了从活动横梁的角度出发减少系统产生的冲击和振动,首先,本文提出一种基于响应面法的多目标优化设计方法,采用中心组合实验设计方法得到仿真实验数据。其次,依此建立反映液压机活动横梁性能指标的二阶多项式响应面模型,并通过评价指标2R和2aR对该模型的您和度的准确性进行评定。最后,以活动横梁的质量和固有频率为优化目标,应力为约束条件,采用多目标遗传算法对其结构进行优化分析。结果表明:活动横梁在好的动态特性的基础上,结构还具有轻量化。