超大型数控剪板机液压系统压力响应及回程节能特性研究

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1、分类号TH137.7密级公开UDC621编号10299S1303053硕士学位论文超大型数控剪板机液压系统压力响应及回程节能特性研究ResearchonPressureResponseandReturnStrokeEnergy-savingCharacteristicsofHydraulicSystemforSuperCNCPlateShearingMachine指导老师谢方伟副教授王存堂教授作者姓名盛刚申请学位级别硕士专业名称机械电子工程论文提交日期2016年4月论文答辩日期2016年5月学位授予单位和日期江苏大学2016年6月答辩委员会主席__________评阅人______

2、____2016年6月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人

3、电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生院办理。本学位论文属于不保密。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日超大型数控剪板机液压系统压力响应及回程节能特性研究ResearchonPressureResponseandReturnStrokeEnergy-savingCharacteristicsofHydraulicSystemfo

4、rSuperCNCPlateShearingMachine专业名称机械电子工程指导老师谢方伟王存堂姓名盛刚江苏大学2016年6月江苏大学硕士学位论文摘要液压系统是数控剪板机的动力系统，为剪切板材提供剪切力，其设计水准及可靠性对剪板机的最大剪切能力产生直接影响。针对国内外超大型数控剪板机液压系统的发展现状，本文开发了一套适用于大跨度、厚板材剪切的剪板机液压系统，并对所开发的液压系统的压力响应特性及蓄能器辅助刀架回程的节能特性开展了理论分析及实验研究，主要内容如下：（1）自主设计了超大型数控剪板机液压系统，首次采用蓄能器外加回程缸的方式辅助刀架回程，具有显著的节能效果；通过对系统总压力

5、损失进行验算分析表明，系统总压力损失为1.44MPa，所设计液压系统满足剪板机使用要求，为后续系统的理论分析奠定了基础。（2）建立了插装式电磁溢流阀数学模型及Simulink仿真模型，并结合物理模型对仿真模型进行相关边界条件设置，研究了剪板机循环工作过程中系统压力及主阀阀芯位移的周期性变化情况，研究结果表明，系统建压耗时明显长于系统卸压耗时，同时系统启动卸荷时，压力脉冲较大；对比分析了插装式电磁溢流阀结构参数、输入流量和工作压力等对系统压力响应特性的影响。（3）建立了蓄能器辅助刀架回程的理论模型，研究了蓄能器初始充气体积和液腔有效作用面积等对刀架回程节能特性的影响；研究表明，初始充

6、气体积和液腔有效作用面积越大，回程响应越慢；通过对比分析两种刀架回程方式的能耗发现，采用蓄能器辅助回程的方式可以使系统能耗降低14.8%。（4）搭建了剪板机液压实验系统，设计了系统压力响应特性实验方案，研究了插装式电磁溢流阀静态卸荷压力及压力响应特性。实验结果表明，随着输入流量的越大，卸荷压力有一定程度地增大，同时卸荷初期的压力脉冲也增大，实验数据反映出的规律与理论分析结果基本一致，从而验证了理论分析的正确性。关键词：剪板机，液压系统，插装式电磁溢流阀，压力响应，节能特性I超大型数控剪板机液压系统压力响应及回程节能特性研究II江苏大学硕士学位论文ABSTRACTHydraulics

7、ystemisapowersystemoftheCNCmachine,whichprovidesshearingforcetocutthesheetmetal,anditsstandardsandreliabilityhaveadirectinfluenceonthemaximumshearingforce.Accordingtorecentresearchesinthisfield,onenewhydraulicsystemisdevelopedinthispape