本文研究的是變頻螺旋壓力機(jī)的力能效率,即變頻螺旋壓力機(jī)在數(shù)控狀態(tài)下的輸出能量和輸入能量與打擊力的關(guān)系。 本文通過對(duì)不同材料的試樣進(jìn)行鐓粗實(shí)驗(yàn),在輸出能量和加工工藝變化的情況下,檢測(cè)輸入能量的變化情況,建立了變頻螺旋壓力機(jī)數(shù)控效率模型。首先,通過分析變頻螺旋壓力機(jī)的力能與電機(jī)頻率的關(guān)系,確立了其打擊力與剛度和電機(jī)的頻率之間的關(guān)系式。其次,通過對(duì)變頻螺旋壓力機(jī)進(jìn)行有限元分析,得出剛度值,建立了變頻螺旋壓力機(jī)的彈性變形功與打擊力的力能曲線圖。再次,通過采用UG對(duì)變頻螺旋壓力機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行建模,計(jì)算得到其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。分析得出了變頻螺旋壓力機(jī)不同能量下的數(shù)控效率公式。最后,對(duì)不同材料的試樣進(jìn)行不同預(yù)設(shè)能量的打擊試驗(yàn),檢測(cè)了變頻螺旋壓力機(jī)的打擊能量與打擊力。分析并確定了變頻螺旋壓力機(jī)在不同能量下的力能關(guān)系,得出其力能關(guān)系曲線,使用戶可根據(jù)不同的打擊力來(lái)基本確定打擊能量,以節(jié)省能量和降低過大打擊力。 試驗(yàn)結(jié)果表明變頻螺旋壓力機(jī)工作在工頻以下,通過數(shù)控頻率和檢測(cè)反饋的速度,可數(shù)控打擊能量和打擊力,解決了變頻螺旋壓力機(jī)在數(shù)字化控制狀態(tài)下的非穩(wěn)態(tài)效率模型和計(jì)算問題。
【學(xué)位單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：TH455
【部分圖文】：

101520d壓圖2一2軸對(duì)稱徽粗時(shí)p/口:和d/h的關(guān)系曲線2、墩粗變形功的計(jì)算鍛壓設(shè)備主要是根據(jù)材料成形時(shí)所需的變形力和變形能量進(jìn)行選用的�；沾謺r(shí)的作用力主要是沖擊力。沖擊力是用能量衡量的，所以設(shè)備的選取以坯料墩粗時(shí)的變形功為基礎(chǔ)。假設(shè)圓柱體在墩粗過程中某瞬間的單位流動(dòng)壓力為p，接觸面工作面積為:，變形高度壓下量為dh，則該瞬時(shí)的變形功為d砰=一Psdh設(shè)試樣在變形時(shí)的高度為h，圓柱體體積為v。圓柱體墩粗變形時(shí)，初始高度h0，結(jié)束高度h

圖2一4數(shù)字功率計(jì)的結(jié)構(gòu)圖2.3本章小結(jié)本章介紹了變頻調(diào)速技術(shù)的工作原理，變頻螺旋壓力機(jī)的控制系統(tǒng)及其基本參數(shù)，并介紹了墩粗變形時(shí)，圓柱體墩粗的變形力及變形功的計(jì)算公式，為如何研究變頻螺旋壓力機(jī)力能關(guān)系提供了試驗(yàn)方法。簡(jiǎn)單介紹了 WTI600型數(shù)字功率計(jì)的工作原理和測(cè)量功能。

而且小特征也會(huì)造成網(wǎng)格劃分質(zhì)量下降，影響結(jié)構(gòu)的分析精度。基于以上建模原則，可按照變頻螺旋壓力機(jī)的二維設(shè)計(jì)圖紙，建立變頻螺旋壓力機(jī)的實(shí)體模型(如圖3一2)。圖3一2變頻螺旋壓力機(jī)的實(shí)體模型圖3一3變頻螺旋壓力機(jī)的有限元模型3.2.2單元的選擇與網(wǎng)格的劃分在ANSYS有限元分析軟件中，為適應(yīng)不同的分析要求，ANSYS提供了200多種不同的單元類型。從普通的線單元、面單元、塊體單元到特殊的接觸單元、見習(xí)單元和表面效應(yīng)單元等[44]。由于考慮到六面體的計(jì)算精度比四面體高，八節(jié)點(diǎn)六面體單元不如二十節(jié)點(diǎn)六面體單元計(jì)算精度高，但可大大減少節(jié)點(diǎn)數(shù)、節(jié)省計(jì)算時(shí)間;雖然六面體對(duì)于一些形狀復(fù)雜的模型不易自動(dòng)生成網(wǎng)格，需手動(dòng)生成，可是在考慮計(jì)算結(jié)果精度的情況下，四面體單元已不再符合絕大多數(shù)精確求解的要求。因此，在變頻螺旋壓力機(jī)的剛度有限元分析時(shí)，采用了八節(jié)點(diǎn)六面體單元(SOUD45)。SOLID45單元用于構(gòu)造三維固體結(jié)構(gòu)，比較適合于形狀較為規(guī)則的模型，它是一種3一D結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格

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