200T Конструкция и оптимизация гидравлической системы гидравлического пресса 

В этой статье в качестве объекта исследования используется четырехколонный гидравлический пресс 200T, разработанный на основе интегрированного управления вставным клапаном гидравлической системы. Благодаря анализу условий работы, расчету параметров и моделированию динамических характеристик была проверена надежность системы в процессе ковки и штамповки. Сосредоточьтесь на решении проблемы недостаточной быстрой подачи масла, гидравлической стабильности и гидравлического удара, используя PID – управление для оптимизации реакции скорости, в конечном итоге для достижения энергосберегающих и эффективных системных характеристик. 1. Введение гидравлическая передача технологии из – за ее высокой плотности мощности, быстрой реакции и других преимуществ, широко используется в области обработки давления. Гидравлический агрегат 200Т должен соответствовать технологическому циклу « Быстрое спуск → медленное давление → сохранение давления → возвращение сброса», конструкция гидравлической системы должна учитывать эффективность и стабильность. В этой статье в сочетании с интегрированным управлением вставным клапаном, пополнением аккумулятора и схемой электрической связи предлагается оптимизированный метод проектирования. – # # 2. Требования к проектированию гидравлических систем # # 2.1 Анализ условий работы – * * нагрузка на главный цилиндр * *: максимальное рабочее давление 20 МПа, скорость быстрого хода 100 мм / с, рабочая скорость 10 мм / с. – * * Верхний выпускной цилиндр * *: Для удаления деталей требуется независимый контур управления, загрузка 5 МПа. – * * Цикл действия * *: Включает многоступенчатое переключение скорости и выдержку давления (2 ~ 5s), как показано на рисунке 1. # # 2.2 Ключевые параметры проектирования – * * Давление системы * *: главный контур 16 МПа, верхний контур 8 МПа. – * * Потребности в расходе * *: 120L / min при быстром входе в главный цилиндр, чтобы решить проблему нехватки топлива в насосе путем заправки аккумулятора. – # # 3. Дизайн гидравлической системы # # 3.1 Принципиальная схема системы с использованием встроенной системы управления клапаном, с большой пропускной способностью, небольшой потерей давления. Основные контуры включают: – * * главный цилиндр контур * *: переменный насос постоянного давления (A10VSO100) подает масло и переключается со скоростью управления переключателем хода. – * * контур удержания давления * *: гидравлический односторонний клапан в сочетании с электромагнитным сливным клапаном с точностью удержания давления ±0,5 МПа. – * * Цикл сброса давления * *: Предотвращение гидравлического удара, ступенчатый сброс давления через пропорциональный клапан. # # 3.2 Выбор ключевых компонентов – * * Гидравлические насосы * *: 37 кВт с двигателем приводом переменного насоса постоянного напряжения, один с готовым дизайном. – * * Аккумулятор * * *: 4 × 32L аккумулятор с подушкой безопасности для компенсации пиковых потребностей в потоке. – * * Фильтр * *: В высоковольтных трубопроводах установлен фильтр точностью 10 мкм, обеспечивающий чистоту жидкости. – # # 4. Дизайн системы управления # # 4.1 Электрическая схема управления – * * полуавтоматическое управление * *: PLC управляет движением электромагнитного клапана для достижения последовательного цикла. – * * Безопасность * *: защита от перегрузки, сигнализация о температуре масла и мониторинг засорения фильтра. # # 4.2 Оптимизация PID – управления для решения проблемы колебаний скорости гидравлического цилиндра, создание модели в Simulink и введение PID – контроллера позволяют сократить время регулировки на 40%, а превышение скорости до 5%. – # # 5. Проверка работоспособности системы # # 5.1 Расчет потери давления трубопровод теряет 0,3 МПа по ходу, локальные потери – 0,2 МПа, что соответствует требованиям эффективности системы. # # 5.2 Температурный анализ использует масляный охладитель для управления температурой масла, стабильная рабочая температура составляет более 55°C, а температура поднимается на дельту T < 15°C. # # 5.3 Динамическое моделирование на основе результатов моделирования Matlab / Simulink показывает: – Время отклика на быстрый вход главного цилиндра 0,2s, колебание давления на этапе сохранения давления < 1%. – Нормальная линейность регулирования расхода пропорционального клапана (R² > 0,98). – # 6. Вывод Гидравлическая система гидравлического пресса 200T, разработанная в этой статье, благодаря интеграции вставного клапана, вспомогательной подаче топлива аккумулятором и PID – управлению, обеспечивает эффективную энергосбережение и стабильную работу. В будущем можно дополнительно изучить управление замкнутым контуром сервопривода для повышения динамической точности. * * Ссылки * * 1. 200T Проект гидравлической системы гидравлического пресса – завершенный документ 2. Проектная документация по оптимизации гидравлической системы (применение насосов с переменными постоянным давлением) 3. Исследование динамических характеристик быстроковочного пресса 2000KN (симуляция Simulink) 4. PID – управление гидравлической системой на основе MATLAB (случай лифта)