钢筋切断机

nullnull高速钢筋切断机 液压剪切系统的与研究 指导老师：姚 静 组员： 罗艳君 李 慧 李 敏 唱荣蕾 魏 征 null研究内容研究内容一. 市场调研 二. 系统原理设计 三. 阀块设计、装配 四. 数学模型 五. 系统仿真 六. 实验研究 七. 结论 八. 心得体会一.市场调研一.市场调研钢筋切断机属于建筑机械的一种液压控制的钢筋切断机重 量 轻耗 能 少效 率 高工 作 可 靠null机械控制钢筋切断机 钢筋切断机设计要点 钢筋切断机设计要点1.保证峰值流量的供给，同时最大可能地降低系统功率损耗。 2.由于剪切时间极短，系统所需瞬间流量极大，导致进油口压力波动较大，如何吸收系统中的压力波动、改善系统的性能、延长系统使用寿命 3.准确地建立数学模型、进行反映实际的数学仿真二.液压剪切系统原理设计二.液压剪切系统原理设计原 理 图 工作过程 工作过程行程信号 2DT得电 先导阀1开启 泵，蓄能器，差动 连接三路供油至无杆腔，冲程剪切 2DT失电，阀1 关闭 泵供油至蓄能器 3DT得电 先导阀2开启 泵，蓄能器供油至有杆腔，回程剪切 3DT失电，阀 2关闭 切断信号剪切信号切断信号null 特点 方案特点 (1)进油路上采用高压蓄能器，储备非剪切时间系统供油，以便剪切时刻补油。 (2)冲程时采用差动回路，减小因为无杆腔面积较有杆腔面积大导致的流量差，缓解蓄能器的补油压力，进一步降低系统的周期平均流量。 (3)解决了“路路通”问题。 (4)采取回油蓄能器吸收因管道影响而无法迅速泄掉的油液。同时在回油路上产生背压，减缓活塞冲击缸尾的速度，延缓液压缸使用寿命。三.阀块设计、装配及油路图三.阀块设计、装配及油路图nullnullnull阀 块null透 视 油 路 图null阀块装配图null四.数学模型四.数学模型假设： (1)在工作过程中油液温度处处一致； (2)油液的粘度不受压力的影响； (3)除蓄能器的隔膜外，所有元件均为绝对刚体； (4)蓄能器隔膜变形时无任何抗力且质量为零； (5)在一个工作循环内，泵的流量恒定不变； (6)先导阀的动作瞬时完成； (7)蓄能器的气体状态变化为绝热过程； (8)插装阀两端的压力差Δp不变； (9)忽略油液质量，必要时仅当集中参数处理。 根据力平衡方程﹑流量连续方程﹑伯努利方程及伺服知识建得下列数学模型 根据力平衡方程﹑流量连续方程﹑伯努利方程及伺服知识建得下列数学模型 蓄能器子模型 插装阀子模型 先导阀 主阀 动力元件子模型 详见#说明#五.系统仿真模型建立五.系统仿真模型建立仿 真 数 据仿 真 数 据将蓄能器的充气压力分别取为12MPa,系统工作压力为16MPa。其它参数如下： 所得系统响应曲线所得系统响应曲线冲程时杆前进的位移 回程时杆前进的位移null冲程时无杆腔的压力 回程时有杆腔的压力null冲程时蓄能器的流量回程时蓄能器的流量null 由于钢筋切断机在剪切钢筋时会出现“闷车”现象，所以希望设计的液压传动回路动作时间越短越好。而且本系统是个开环系统，当活塞杆运动到液压缸头(尾)时，会在外力的作用下强迫静止，因此仅仅需要关心的是时间指标。从图可以看出，在蓄能器充气压力为12MPa、系统工作压力为16MPa 时，动刀片剪切所需时间能够满足设计要求。 通过仿真结果可以看出缸有杆腔和无杆腔的压力随时间的变化快速趋近于工作压力即16MPa，但是由于系统本身油液泄漏，系统阻力及工作环境等外界影响使得最大压力无法准确达到设定工作压力。 该系统所用泵所能提供最大流量为37.5L/min，但是该系统特点是大流量所以多余油液由蓄能器提供。六.高速钢筋切断机实验研究六.高速钢筋切断机实验研究 本实验采用的实验平台为自行设计的钢筋切断机样机，实物照片如下。该样机在结构上采用缸、集成块、蓄能器集成于一体，以降低管路对时间响应的影响。实验中采用的主要元件及主要参数 实验中采用的主要元件及主要参数 (1)动力源 轴向柱塞式恒压变量泵(25PCY-14-1B)的公称压力：31.5MPa，理论排量：25 ml/r，额定转速：1500 r/min； (2)执行元件 单作用活塞液压缸(自制)； (3)蓄能器及其附件 蓄能器(NXQ-L2.5/31.5-H)的公称压力：31.5MPa，公称容积：2.5 L； 蓄能器(NXQ-L0.63/10-H)的公称压力：10 MPa，公称容积：0.63 L；液控先导换向式充氮车(CDZ-35-Y1)充气压力范围：35 MPa； (4)控制阀件 二通插装阀(LC50A05E6X)的公称压力：31.5 MPa，公称流量：1400L/min，先导式电磁换向阀(4WE6D-61/CW220-50NZ5L)，公称压力：31.5 MPa，公称流量63L/min；新建文件夹 (2)\11运动.MPGnull拆卸实验盖 板插 装 阀 阀 芯 与 弹 簧 null 刀片换向阀null从 下 侧 看 到 的 阀 块null缸nullnull安 装 实 验nullnullnullnullnullnullnullnull切 钢 筋nullnull七.结论七.结论 本课题在研究现有钢筋切断机液压系统方案的基础上，结合液阻理论及蓄能器理论，设计了一种新型高速钢筋切断机液压系统，针对实验样机，对新型高速钢筋切断机的动态特性进行了仿真与实验研究。 本试验样机用二通插装阀作为可控功率级液阻的液压系统回路符合“最小液阻原则”。该系统回路具有结构简 单、响应迅速、瞬间通流量大、控制可靠等特点。在结构上采用高压蓄能器，在系统非工作状态时吸收泵供油液，在系统工作状态时释放所吸收的能量。保证了峰值流量的供给，同时最大限度地降低系统功率损耗。此外，当蓄能器的工作参数与系统有效工作压力达到最佳匹配时(蓄能器充气压力为系统有效工作压力的90%)，蓄能器还可以吸收系统中的压力脉动，保证插装阀进油口的压力稳定，从而改善系统性能，延长系统使用寿命。 由于实验条件的限制和研究工作量的限制，课题研究中还存在一些不足和缺陷。八.心得体会八.心得体会 为期四周的课程设计结束了，从一开始的茫然无措毫无头绪到最后的完满完成，中间经历了很多，也学到了很多。 团队合作很重要，众人拾柴火焰高。 理论知识与实践的差距，需再接再厉。 实践的重要性，实践是检验真理的唯一标准。 实际动手拆装样机，学到很多。 对姚静老师和张春宇老师的指导和帮助表示由衷的感谢。 我们在这次课设里学到的远远不止这些，谢谢学校和老师给我们提供的这次机会，让我们得到锻炼。相信我们在以后的项目里会做的很好，更顺利。 null