Nombre Parcourir:3 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2023-07-25 origine:Propulsé
Résumé : La cintreuse est une machine largement utilisée machine à plier et joue un rôle irremplaçable dans le traitement de la tôle.Les performances du système hydraulique de la cintreuse affectent directement son état de fonctionnement.Dans ce papier, l'état de fonctionnement et l'état de charge de la machine à cintrer sont analysés, et le système hydraulique de la machine à cintrer est conçu sur cette base.En concevant les paramètres du système hydraulique de la machine à cintrer, un un modèle de système d'asservissement d'entraînement hydraulique approprié est établi et un modèle mathématique est établi.Sur la base du modèle mathématique, les caractéristiques dynamiques du système d'asservissement hydraulique sont analysées.Les résultats montrent que la la conception raisonnable du système d'asservissement hydraulique améliore les performances de la machine à cintrer et améliore la fiabilité du tournage de la bobine d'aluminium, ce qui peut fournir des conseils théoriques pour la conception de l'hydraulique à grand débit système.
La machine à cintrer est une machine à cintrer largement utilisée.En raison de sa polyvalence, de son processus simple et de sa large gamme de processus, le formage par pliage de tôle a été largement utilisé dans le traitement de la tôle [1].La cintreuse hydraulique a une très grande largeur, et la méthode de transmission mécanique a une efficacité de transmission relativement faible.Par conséquent, la transmission hydraulique est généralement utilisée.Afin d'éviter la déformation du corps pendant le processus de travail et d'assurer l'effet de flexion de la plaque, il est généralement utilisé.Deux vérins hydrauliques sont disposés aux deux extrémités du fuselage pour entraîner de manière synchrone le mouvement du fuselage.La structure du fuselage est illustrée à la figure 1. le système de synchronisation hydraulique de la machine à cintrer est utilisé pour maintenir les deux vérins hydrauliques synchronisés avec précision ou l'un des vérins hydrauliques peut suivre de manière synchrone le mouvement de l'autre vérin hydraulique, ce qui assurer la descente du coulisseau et du poinçon lorsque la cintreuse hydraulique est en fonctionnement.La surface est parallèle à la surface supérieure de la table et de la filière.
Figure 1——Structure du corps de la machine à cintrer
Le système de synchronisation hydraulique de la cintreuse est le système central et la technologie de base de la cintreuse.La garantie de la précision de pliage est assurée par le mouvement synchrone précis des vérins hydrauliques de la cintreuse pour entraîner les deux vérins hydrauliques.Afin d'améliorer l'efficacité de la production et la qualité du pliage, le faisceau de la machine à cintrer et la matrice supérieure montée sur sa face d'extrémité inférieure doivent être déplacés à différents vitesses à chaque coup.La règle générale de la courbe de mouvement est illustrée à la Fig. 2. Principales conditions de fonctionnement du système de synchronisation hydraulique de la cintreuse: avance rapide, presse inférieure, pression du système hydraulique, hydraulique déchargement du système et retour rapide.
Figure 2——Déplacement du coulisseau principal de la plieuse - courbe de temps
Le système hydraulique de la cintreuse est entraîné par deux vérins hydrauliques installés et le fuselage.Afin d'éviter la déformation en flexion de la poutre du corps de la machine à cintrer et d'assurer la stabilité et la précision pendant le processus de pliage de la pièce, il est nécessaire de concevoir le circuit hydraulique synchrone de la machine à cintrer et d'éviter le dispositif de verrouillage en cas d'accident.Pendant le fonctionnement de la cintreuse, la force de réaction de la poutre est grande et la force d'inertie de sa propre masse est grande.Si le travail s'arrête brusquement ou si la table monte, cela aura un grand impact sur le système hydraulique.Afin de réduire ou d'éliminer l'impact, il existe des moyens d'atteindre tampon dans la conception du système hydraulique.
Dans le servosystème d'entraînement hydraulique conçu dans cet article, le mouvement synchrone des deux vérins hydrauliques est réalisé par la fonction de suivi de la servovalve, et le capteur de déplacement 3 et le capteur de déplacement 5 détectent le mouvement de position des deux vérins hydrauliques et sont effectuées par le servo-amplificateur.
Le signal d'erreur est comparé et le signal d'erreur comparé est renvoyé à la servovalve électrohydraulique 1. La servovalve électrohydraulique 1 contrôle l'ouverture de l'orifice de la servovalve en fonction du signal d'erreur de rétroaction, de sorte que le le débit d'huile hydraulique de sortie est le même que celui de la vanne d'inversion 2, contrôlant ainsi le mouvement synchrone de deux vérins hydrauliques.La fonction médiane de la vanne d'inversion 2 et de la servovalve 1 est en forme de O, ce qui peut jouer un certaine fonction de verrouillage, et la réalisation de la fonction tampon du système hydraulique est réalisée par le papillon des gaz 7. En résumé, le système d'asservissement d'entraînement hydraulique est représenté sur la figure 3 :
1 : Servovalve électro-hydraulique 2 : Valve directionnelle 3,4 : Capteur de déplacement 5,6 : Vérin hydraulique 7 : Papillon des gaz 8 : Soupape de décharge 9 : Pompe hydraulique 10 : Servo amplificateur
Figure 3——Système hydraulique de la cintreuse
3. Détermination des paramètres du système hydraulique
3.1 Pression initiale du vérin hydraulique
Selon l'état de mouvement de la machine à cintrer et les exigences de base de la conception de la machine à cintrer, la pression hydraulique de la pompe hydraulique du système hydraulique est sélectionnée comme Ps=30Mpa.
3.2 Paramètres du vérin hydraulique
(1) Paramètres du vérin hydraulique
Pendant le processus de travail de la cintreuse, la force de charge maximale du vérin hydraulique est FL = 160KN.
La pression de charge P1 de la servovalve est :
P1 = 2/3*Ps = 21Mpa
La force de charge sur la servovalve est :
FL = P1*Ap = 2/3*Ps*Ap
La surface effective du vérin hydraulique est :
Ap = 2/3* FL/ Ps = 0,0089m2
(2) Le schéma structurel du vérin hydraulique de la machine à cintrer est illustré à la figure 4 :
Figure 4——Schéma de la structure du cylindre hydraulique de la machine à cintrer
La zone de travail du vérin hydraulique est la même que A1 = A2, qui est plus petite que la zone de travail du vérin hydraulique à double sortie.Lorsque le système hydraulique est modifié dans le sens de déplacement, la différence de le mouvement alternatif est faible, la caractéristique de vitesse est symétrique et la pression hydraulique symétrique est satisfaite.Les caractéristiques sportives du cylindre.
3.3 Déterminer les spécifications de la servovalve
Le débit de charge de la servovalve est déterminé par la vitesse maximale :
qL = AP*Vmax = 26,7l/min
AP —— la surface effective du vérin hydraulique ;
Vmax —— la vitesse maximale du vérin hydraulique.
À ce stade, la chute de pression de la servovalve est :
Pv = Ps – Plmax = Ps - FL/ AP =12Mpa
Compte tenu de la fuite et d'autres facteurs, le débit de charge qL est amplifié de 20 %, en prenant qL = 32 L/min.Selon qL et Pv, la servovalve avec qn =40L/min peut être trouvée à partir de la courbe de relation servovalve-débit.Le QDY6 la servovalve électro-hydraulique est sélectionnée dans le catalogue de produits.
4.1 Fonction de transfert et schéma fonctionnel du système de chaque composant
En analyse dynamique, la fonction de transfert du système doit d'abord être établie.Il peut non seulement caractériser les caractéristiques dynamiques du système, mais peut également être utilisé pour étudier l'influence de la structure ou du paramètre du système. changements sur les performances du système.
(1) Le gain art du servoamplificateur et du capteur de position est respectivement Kd et Kf.
(2) La fonction de transfert de la servovalve hydraulique est :
(3) Compte tenu des caractéristiques du vérin symétrique, la fonction de transfert du vérin hydraulique conçu est :
A partir des caractéristiques du vérin symétrique, le volume de contrôle total du vérin hydraulique peut être calculé comme suit :
Vt ≈AP*S = 7.12*10-3m3
S——course effective du vérin hydraulique
Prendre le module d'élasticité volumique effectif du liquide βe=1000MPa, puis la fréquence propre hydraulique :
Coefficient de pression de débit nul de la servovalve :
Taux d'amortissement hydraulique :
Le taux d'amortissement hydraulique est calculé comme étant faible et peut être pris égal à 0,2.
Coefficient de conformité dynamique :
Alors la fonction de transfert du vérin hydraulique et de la charge est :
(4) Selon la fonction de transfert partiel ci-dessus, le schéma fonctionnel du système peut être déterminé comme indiqué sur la Figure 5 :
Figure 5——Schéma fonctionnel du système d'asservissement hydraulique
Selon le schéma fonctionnel du système, la fonction de transfert en boucle ouverte du système peut être déterminée comme suit :
L'expérience peut être vu, le système de gain en boucle ouverte:
4.2 Analyse de la réponse dans le domaine fréquentiel
Pour que le système hydraulique de la machine à cintrer conçu fonctionne de manière stable et fiable, une marge de stabilité doit être laissée.La figure 6 est la courbe de réponse en fréquence du système hydraulique de la machine à cintrer.On peut le voir depuis le réponse caractéristique en fréquence du système hydraulique de la machine à cintrer : la marge de stabilité de l'angle de phase γ = 87°, une grande marge de stabilité, répondant aux exigences de stabilité ;Fréquence de croisement d'anneau :
Pour un système d'asservissement hydraulique de type I avec un faible amortissement, on peut considérer que la bande passante en boucle fermée f-3dB est approximativement égale à fc.On peut voir que la vitesse de réponse répond aux exigences de son système.
Figure 6——Courbe de réponse dans le domaine fréquentiel du système hydraulique de la cintreuse
4.3 Analyse de la réponse dans le domaine temporel
L'entrée de signal de pas représente la condition de fonctionnement la plus sévère du système hydraulique de la presse plieuse.Si le système hydraulique de la machine à cintrer peut répondre aux exigences de travail sous l'action du signal de fonction d'étape, il signifie que le système hydraulique conçu peut répondre aux exigences de travail.La figure 7 est l'état de réponse du système hydraulique de la machine à cintrer à la fonction échelon.On peut voir sur la figure 7 que bien qu'il y ait un léger oscillation lors de la remontée du système, le fonctionnement global est stable.Le temps de processus de transition tp<1s peut répondre aux exigences de suivi de synchronisation.
Figure 7——La réponse du système hydraulique de la machine à cintrer à la fonction échelon
4.4 Analyse des erreurs
Grâce à l'analyse de simulation de l'erreur essr du système hydraulique de la machine à cintrer, l'erreur en régime permanent essn et l'erreur de position ef causées par les facteurs non linéaires dans le processus de travail de la servovalve hydraulique, l'erreur systématique est :
e = essr + essn + ef = 0,002 m
L'erreur est relativement faible et répond pleinement aux exigences de précision du système de contrôle.
En concevant rationnellement le système hydraulique de la machine à cintrer, les phénomènes d'impact et de vibration lors du fonctionnement de la machine à cintrer sont réduits;la machine à cintrer fonctionne en douceur, et la sécurité et la fiabilité de le système sont améliorés.
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