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重型锻压机刚柔耦合系统动力学分析

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-07-26  来源:中国钣金网  浏览次数:125
核心提示:  建立锻压机结构动力学和系统动力学模型。)应用有限元分析软件MSC.Nastran将构件离散化处理,进行模态计算,得到模态中性文件(。mnf),该文件存储了柔性体的所有信息。  (3)模态中性文件导

  建立锻压机结构动力学和系统动力学模型。)应用有限元分析软件MSC.Nastran将构件离散化处理,进行模态计算,得到模态中性文件(。mnf),该文件存储了柔性体的所有信息。

  (3)模态中性文件导入系统动力学模型,在MSC.ADAMS软件平台中将刚性部件(活动横梁)替换为柔性部件,并进行刚柔耦合动力学计算。

  2结构动力学分析在结构动力学分析中,任意复杂的机械系统都可视为多自由度振动系统。个具有个自由度的系统就具有个固有频率。当系统按任意一个固有频率做自由振动时呈现的振动形态是该结构的模态。考虑具有自由度机械系统,整体结构的振动微分方程为:尼矩阵和刚度矩阵;X,x和x分别为加速度向量、速度向量和位移向量;为激振力向量。

  系统运动微分方程(1)是结构动力学分析的理(B方位)、P04(D方位),从图中可看出,曲线P01和P03对称,曲线P02和P04对称,受偏载后曲线P02,P04比P01,P03的角度偏转程度大。对比分析和,可看出偏心载荷造成受力部件的位姿发生偏转,离载荷突变处近的偏转大。综合以上偏载对锻压机动力学特性的影响规律分析,有必要设置动梁同步平衡系统实现压机的稳定可靠运行。

  未引入平衡缸时,4个方位上的偏转角P01,P02,P03,P04随时间变化的曲线如a所示,引入平衡液压力后曲线如b所示。通过a和b中数据对比分析发现,引入平衡缸后,有效地降低偏载对活动横梁位姿的影响。

  4结论液压机刚柔耦合模型涉了活动横梁在惯性力作用下产生的弹性变形,以及对整体系统的影响。为保证动力学仿真的可信度,不能简单地将动梁视为刚体。

  锻压机结构动力学分析表明在液压机运行过程中横向和纵向振动并存,影响压机本体的刚度和强度,减小压机寿命。若采用预应力结构,减小了液压机振动振幅,可提高构件的刚度和强度,对提高结构承载能力有积极作用。

  无偏载情况下,由于活动横梁的弹性效应和液压机振动共同作用,导轨与动梁之间存在稳定的接触力;在载荷突变特别是出现偏载时,零部件之间的碰撞接触力急增。偏心载荷使得锻压机结构受力状况恶化,引入动梁同步平衡系统,并适当增加同步系统的阻尼,可有效降低偏载对动态性能的影响。

  平衡缸对位姿的影响(a)无平衡缸(b)有平衡缸

 
 
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