1750冷连轧机压下液压伺服系统设计 毕业论文.doc
《1750冷连轧机压下液压伺服系统设计 毕业论文.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《1750冷连轧机压下液压伺服系统设计 毕业论文.doc(84页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、 本科毕业设计(论文)1750冷连轧机压下液压伺服系统设计 燕 山 大 学2012年6月 本科毕业设计(论文) 1750冷连轧机压下液压伺服系统设计学院(系): 里仁学院机械工程系 专 业: 08液压1班 学生 姓名: 学 号: 指导 教师: 答辩 日期: 2012.6.17 燕山大学毕业设计(论文)任务书学院:机械工程学院 系级教学单位:液压研究所 学号 学生姓名 专 业班 级08液压1班题目题目名称1750冷连轧机压下液压伺服系统设计题目性质1.理工类:工程设计 ( );工程技术实验研究型( );理论研究型( );计算机软件型( );综合型( )2.管理类( );3.外语类( );4.艺术
2、类( )题目类型1.毕业设计( ) 2.论文( )题目来源科研课题( ) 生产实际()自选题目( ) 主要内容1系统主要参数:(1)原料带材厚度:2.05.0mm;(2)成品带材厚度:0.302.0mm;(3)带材宽度:10001600mm;(4)液压系统压力:28Mpa:28Mpa;(5)AGC速度:2.53mm/s;(6)行程:60mm;(7)最大控制液柱高度30mm;(8)最大总轧制力:自行估算;(9)系统频宽:25HZ。2 设计内容:(1)伺服系统设计计算;(2)系统施工设计;(3)伺服系统仿真。3 设计目标:初步掌握液压伺服系统设计计算,施工设计及简单仿真的基本方法。基本要求1 参考
3、文献不少于15篇;2 其他设计文档、图纸的进度、数量及格式要求按学校的有关文献执行。参考资料1 板厚板型控制,连家创,刘宏民,兵器工业出版社 1966 年2 新编液压工程手册, 雷天觉, 北京理工大学出版社 1998 年3 液压控制系统, 王春行, 机械工业出版社 2006 年4 机械设计手册周 次第 1 4 周第5 8周第912周第1316周第1718周应完成的内容收集资料:课题的总体方案设计和论证,并完成文献综述 施工图纸绘制80%图纸量完成其他图量、外文翻译、并撰写设计说明书完善并归档设计文件,总结设计思路和成果,准备毕业答辩。指导教师:陈刚职称:讲师 2012年2月25日系级教学单位审
4、批: 年 月 日摘要摘要目前厚度自动控制已成为现代化板带生产中不可缺少的组成部分。厚度精度是考核薄板质量的最重要的指标之一,厚度自动控制简称为AGC(Automatic Gauge Control),是现代化冷轧薄板生产中实现高精度轧制的重要手段。冷连轧带钢薄板厚度自动控制AGC系统的控制目的是为了获得带钢纵向厚度均匀性。目前,随着汽车、电气设备等工业部门对产品质量要求的不断提高,厚度自动控制己成为现代化板带生产中不可缺少的组成部分,已经开发和发展了多种厚度自动控制系统,而且对它的要求越来越高。本人负责设计的是1450五机架冷连轧机液压AGC控制系统的设计,主要包括系统原理的拟定,集成块,集成
5、块装配,油箱和液压泵站的装配,并用计算机三维软件pro/e进行了模拟。关键词轧机 AGC 液压I 燕山大学本科生毕业设计(论文)AbstractAGC now is a indispensable component of modern strip production. Assessment sheet thickness accuracy is the most important indicators of quality. AGC is referred to as AGC (Automatic Gauge Control), a modern production of high p
6、recision cold-rolled sheet important means of rolling. Cold rolling thin strip AGC system to control a vertical thickness of the strip in order to obtain uniformity. Currently, with the vehicle, electrical equipment and other industrial sectors continuously improve requirements of product quality, A
7、GC has become a indispensable component in the modern production of strip production. peopie have developed many thickness control system, and it becomes increasingly demanding. I am responsible for the design of a 1450-rack reversing cold rolling mill hydraulic AGC control system design, including
8、roll bending, including the principle of developing the system, integrated block, integrated block assembly, fuel tank and hydraulic pump assembly, and use computer three-dimensional software Pro-e to simulate them. Keywords Rolling AGC HydraulicI 目 录摘要IAbstractII目 录III第1章 绪论11.1 课题背景11.1.1 AGC简介11.
9、1.2 液压压下装置的特点21.2 国内外研究情况简介21.2.1 国外概况31.2.2 国内概况31.3 存在的主要问题41.4 主要工作内容41.4.1 工作的基本内容41.4.2 步骤、方法及措施4第2章 液压系统原理的设计62.1 技术及工艺要求62.1.1 系统的要求72.1.2系统功能设计82.2 设计液压回路92.3 绘制的原理图112.4 本章小结12第3章 液压系统的计算和元件选型133.1 供油压力的选择133.2 压下缸参数计算133.2.1压下缸尺寸的计算133.2.2负载流量及空载流量的计算143.3 伺服阀的参数计算与选型143.4 主泵与辅泵的计算与选型153.4
10、.1主泵的计算与选型163.4.2辅泵的计算与选型163.5 电机的计算与选型163.6 阀类元件的选择173.6.1单向阀的选择183.6.2溢流阀的选择183.6.3换向阀的选择193.6.4减压阀的选择193.6.5截止阀的选择193.6.6水阀的选择193.7液压附件的选择203.7.1蓄能器的选择203.7.2过滤器的选择213.7.3温度计的选择223.7.4压力表的选择223.7.5空气过滤器的选择233.7.6冷却器的选择233.7.7加热器的选择243.7.8压力传感器的选择253.7.9测压接头的选择253.7.10管子的计算253.7.11油箱容积的计算26第4章 集成块
11、的设计284.1 集成块简介284.1.1集成块的特点284.1.2集成块的常用材料294.2 集成块设计的步骤29第5章 液压泵站的设计355.1 泵装置的设计355.2 管路的设计35结论38参考文献39致谢41附录1 开题报告42附录2 文献综述48附录3 外文翻译及原文55V第一章 绪论 第1章 绪论1.1 课题背景随着社会经济的发展,国内外各行业对冷轧带钢成品质量的要求日益严格,而产品质量又主要取决于带钢纵向厚度精度和横向厚度精度。在轧制过程中,带钢的纵向厚度精度由厚度自动控制系统(简称AGC系统)来保证,带钢的横向厚度精度由板形自动控制系统来完成,目前已朝着带钢纵向、横向厚度偏差的
12、综合控制方向发展。原料厚度的波动、轧制状态及轧制条件的波动(如轧制速度变化,轧辊的磨损等)常常引起带钢成品厚度波动。调节压下是最常用的一种厚控方法,液压AGC系统是在轧制过程中通过液压压下(或液压推上)装置对有载辊缝进行自动调节的自动控制系统。它以响应速度快、准确性高等电动压下所不及的优点得到广泛应用。目前,几乎全部冷连轧机均采用了液压AGC控制。本设计系统为1450五机架冷连轧机液压压下系统,针对轧制过程中板带厚度波动进行反馈纠正,要求压下装置能快速调节辊缝以保证钢带纵向厚差在给定范围内,其中包括伺服系统的设计,阀架装配图和系统的仿真等。液压压下由于其高精度快速性、容易控制、轧机刚度可控以及
13、安全可靠而得到广泛发展板厚精度是板带材的两大质量指标之一,板厚控制是板带轧制领域里的两大关键技术之一。我国近年来从发达国家引进的一些大型的现代化的板带轧机, 其关键技术是高精度的板厚控制和板形控制。板厚精度关系到金属的节约、构件的重量以及强度等使用性能,为了获得高精度的产品厚度,AGC 系统必须具有高精度的压下调节系统及控制系统的支持。目前厚度自动控制已成为现代化板带生产中不可缺少的组成部分。1.1.1 AGC简介 实现厚度自动控制的系统称为“AGC”(Automatic Gauge Control)。带材厚度自动控制AGC系统是指带材厚度达到设定的目标偏差范围而对轧机进行在线调节的一种控制系
14、统。厚度自动控制系统是通过测厚仪或传感器对带材实际轧出厚度连续进行测量,并根据实测值与给定值比较后的偏差信号,借助于控制回路或计算机的功能程序,改变压下装置、张力或轧制速度,把带材出口厚度控制在允许的偏差范围内。七十年代起,液压厚度控制技术的应用,使板厚控制技术产生了重大变革。液压自动增益控制的响应速度比电动自动增益控制快2个数量级以上。由于液压技术与计算机技术的结合,使这一阶段的板厚控制技术大大地向前迈进了一步。并且在这一阶段的大部分旧式控制方式的轧机都进行了新技术的改造。 1.1.2 液压压下装置的特点国外把实现厚度自动控制的系统称为“AGC ”,而国内多称之为液压压下装置。与电动压下装置
15、比较,液压压下装置有以下特点:1. 快速响应性好,调整精度高。液压压下装置有很高的辊缝调整速度 和加速度。尤其是很大的加速度潜在能力。在频率响应、位置分辨率诸方面都大大优于电动压下装置。下表给出了两者动态特性方面的比较。 动态性能大幅度提高,使得产品的精度提高,质量更有保证,缩短了加速减速阶段带钢头尾的超差长度,节约了金属及能源,提高了合格率。2.过载保护简单、可靠。液压系统可以有效地防止轧机过负载,保护轧辊和轴承免遭损坏。当事故停车时,可迅速排出液压缸的压力油,加大辊缝,避免轧辊烧裂或被刮伤。3.采用液压压下实现对轧机的“恒辊缝”和“恒压力”的控制,以适应各种轧制及操作情况。4.采用标准液压
16、元件,简化了机械结构。5.较机械传动效率高。6.便于快速换辊,提高轧机作业率。1.2 国内外研究情况简介近年来,国内外在板形和板厚等控制技术方面取得了许多新的进展,大大提高了板带材的几何尺寸精度。为满足汽车制造、食品、包装、家用电气、机械和军事工业等各领域的需要,生产出更高精度的板带材产品占领国际市场,各国相继投入了大量的人力物力,开发研制了多种现代化大型轧机。1.2.1 国外概况 具有代表性的有日本日立公司研制的工作辊可轴向移动的HC轧机、CVC轧机、中间辊既可弯曲又可移动的UC轧机,日本三菱公司研制的成对轧辊交叉式的PC轧机,德国曼内斯曼德马科公司的UPC轧机等。这些轧机配以现代化控制手段
17、可实现多功能精密轧制,生产出微米级厚度精度的板带材产品。随着国民经济的快速增长,各国对冷轧带钢质量、品种和数量提出了新的要求,为轧制过程的控制进一步增加了难度,用传统方法已经很难进一步提高控制水平了。因此一些国家开始全面有计划的开发智能控制,如模糊控制技术、神经网络技术等以适应更高精度的要求。在这方面日本、美国、德国、法国等,在烧结、炼钢、连铸及轧钢等钢铁生产领域已获得了成功应用。尤其是日本投入了很大力量,并获得了许多成果。例如日本神户钢铁公司加古川厂五机架冷轧机的神经模糊板形控制系统,日本日立公司森吉米尔轧机的神经模糊板形控制系统等等。1.2.2 国内概况 我国在高精度轧制技术方面也作了大量
18、的研究开发工作。新中国成立后为实现工业化,从国外引进了大型冶金设备和技术。我国技术人员经过多年的学习与消化,在此基础上结合我国的实际情况,自行开发出一些有关提高产品精度的基础理论和实用的先进工艺及装备,其中有些技术已达到或超过国外的先进水平,并且我国将智能控制技术在轧机中也得到了一定的应用。像鞍钢中板厂2350四辊轧机智能控制的开发研究、济钢中板轧机液压APC系统中模糊控制技术的应用等这些国内外的例子,均说明智能控制具有极好的前景。但总体来说我国自行研制的轧机技术含量不高,生产出的产品竞争力不强,每年尚需要进口大量的高精度板带产品,许多轧机的生产状况尚不能令人满意,厚度精度急待提高,许多理论问
19、题以及所采用的先进技术尚待进一步消化研究,如在数学模型的求取上,尽管已经比较完善,但仍存在一些通常被人们所忽略的因素,因此为了更好地实现控制,缩短现场调试周期还有待于对它进一步补充完善。1.3 存在的主要问题液压伺服系统的典型特征是低阻尼、时变性、非线性以及外界干扰,很难得到系统的精确数学模型。运用传统的控法设计的控制器自适应能力和抗干扰性一般很差,不能满意的控制效果。在满足稳定性的前提下,使系统具有快应,控制精度高和鲁棒性好的控制性能,必须采用合适的策略。1.4 主要工作内容本次毕业设计的主要任务是1750冷连轧机压下液压伺服系统设计,给轧机配系统,综合应用大学中所学到的知识,锻炼动手实践能
20、力。1.4.1 工作的基本内容(1)依据系统要求,拟订液压系统原理图,进行液压参数计算和选取元件。(2)计算机三维画集成块图。(3)设计液压泵站装配图,油箱图。 (4)设计液压缸。(5)完成外文翻译与说明书。1.4.2 步骤、方法及措施 本次毕业设计的步骤安排如下:1.工艺了解2.方案设计3.原理设计4.施工设计5.交技术文件(计算说明书,原理图,施工图)具体的工作进度安排如下:周 次第1 4周第5 8周第 9 12周第1316周第1718周应完成的内容收集资料:课题的总体方案设计和论证,并完成文献综述 施工图纸绘制80%图纸量完成其他图量、外文翻译、并撰写设计说明书完善并归档设计文件,总结设
21、计思路和成果,准备毕业答辩。1.5 本章小结 在本章中,主要介绍了课题的背景及依据,意义,并简要概述了国内外的研究成果,给出了研究步骤、方法及措施。35 第2章 液压系统原理的设计 第2章 液压系统原理的设计原理设计至关重要,以后所做的工作都是在原理图的基础上进行的,原理设计有问题,就不能完成所要求的动作要求。2.1 技术及工艺要求 设计新的液压系统,首先要仔细查明机器对液压系统究竟有哪些要求,要与用户或主机厂共同讨论,力求定量地掌握这些技术要求,作为设计的出发点和依据,使设计的系统满足工艺要求。设计流程图见图2.1 。图2.1 设计流程2.1.1 系统的要求给压下缸配系统,完成缸的动作要求。
22、压下缸的工艺要求:(1)正常轧制:位置环,(2)故障状态:抬辊,位置保持(3)正常工艺状态:换辊,冲阀,冲缸所要了解的还有:1.机器的特性(1)用途及工作目的。(2)功能、性能及负载特性 负载种类(恒定负载、变化负载及冲击负载)及大小;运动方式(直线运动、旋转运动、摆动)及运动量(位移、速度、加速度),惯性力,摩擦力(静摩擦、动摩擦、粘性摩擦),动作特性、动作时间,精度(定位精度、跟踪精度、同步精度)。(3)结构 机构、与被驱动部分的连接条件、安装上的限制条件等。(4)驱动方式 原动机的种类(电动机、内燃机等)、容量(功率、转速、转矩)、稳定性。(5)控制方式 操作方式(手动、自动)、信号处理
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 1750冷连轧机压下液压伺服系统设计 毕业论文 1750 轧机 压下 液压 伺服系统 设计
链接地址:https://www.31doc.com/p-4487861.html