基于AMESim的焊钳气动系统建模与仿真研究.pdf

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1、基于AMESim的焊钳气动系统建模与仿真研究宋超2015年1月中图分类号：TH138.9UDC分类号：621.85基于AMESim的焊钳气动系统建模与仿真研究作者姓名宋超学院名称机械与车辆学院指导教师贺鸣副研究员答辩委员会主席阎艳教授申请学位工学硕士学科专业机械工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月ResearchontheModelingandSimulationofthePneumaticSystemintheSpotWeldingMachineBasedonAMESimCandidateNam

2、e：SongChaoSchoolorDepartment:SchoolofMechanicalEngineeringFacultyMentor:AsProf.HeMingChair,ThesisCommittee：Prof.YanYanDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：MechanicalEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：Jan，2015北京理工大学硕士学位论文摘要一体化点焊机

3、广泛应用于焊接作业中，例如汽车白车身的焊接工作。但是应用于点焊机气动系统中的气缸在使用过程中存在一些问题：气动系统的保压问题；气缸进气不稳定问题；气缸活塞运动末端缓冲问题；排气节能问题以及气缸的参数化设计等问题。本文针对现有气动系统中存在的问题，在分析了气缸缓冲发展现状的基础上，结合气缸改进的实际可能性和经济性，提出了将减压阀和蓄能器分别应用于气缸的进气环节和排气环节。在了解了气动元件通用的建模基础理论之后，了解了减压阀和蓄能器的结构和主要特性，建立方向控制阀、气缸，减压阀和蓄能器的数学模型，利用多学科领域复杂系统

4、建模仿真平台AMESim软件针对方案设计后的系统进行建立仿真模型和仿真分析，对比方案设计前后气动系统中气缸的运动速度、活塞位移、气缸腔室压力等物理量随时间变化的情况。运用AMESim软件分析了减压阀的流量特性、进出口的压力特性和蓄能器的预存压力、容积对系统的影响。本文由仿真结果分析验证了减压阀和蓄能器的应用能够提高气缸的缓冲性能，蓄能器的使用能够给系统提供一定的保压压力，起到排气节能的作用，减压阀的使用为稳定气缸进气稳定性提供保证。本文从减压阀和蓄能器的不同参数仿真分析中，得出减压阀对系统的关键影响因素为减压阀的出

5、口压力，蓄能器对系统影响最大的因素为预存压力，通过对比不同的参数仿真结果，为气动系统的参数化设计提供指导性意见。关键词：焊钳气动系统；减压阀；蓄能器；AMESim；建模仿真分析北京理工大学硕士学位论文AbstractTheintegrationofspotweldingmachineiswidelyusedinweldingoperation,suchastheweldingofbodyinwhite.However,severalproblemswillarisewhenusingthecylinderthati

6、sappliedinthepointweldingmachinepneumaticsystem:howtocontrolthepressureofthepneumaticsystem;theinstabilityofcylinderinlet;thecylinderpistonbufferattheendofmovement;energysavingofexhaustandparametricdesignofcylinder,etc.Thispaperaimsatsolvingtheproblemsexisting

7、inthepneumaticsystem:onthebasisofanalyzingthecurrentsituationofthedevelopmentofthecylindercushion,combiningtheactualpossibilityandeconomyofcylinderimprovement,proposestoapplyreducingvalveandenergyaccumulatorrespectivelyintheinletandexhaustprocessofcylinder.Aft

8、eranalyzingthegeneralmodelingtheoryofpneumaticcomponents,thispaperalsoanalyzesmaincharacteristicsofthestructureofreducingvalveandenergyaccumulator,establishesthemathematicalmodelof