国家自然科学基金(51265022) 作品数:32 被引量:83 H指数:6 相关作者: 杨晋 刘艳妍 张起樑 陈德道 安虎平 更多>> 相关机构: 兰州交通大学 兰州兰石能源装备工程研究院有限公司 兰州兰石重工有限公司 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 甘肃省科技计划项目 国家科技支撑计划 更多>> 相关领域: 金属学及工艺 机械工程 更多>>
锻造液压机工作缸连接球铰的结构研究 被引量:3 2018年 针对锻造液压机工作缸连接球铰结构设计缺少理论依据的问题,通过分析球铰球面润滑条件明确了球铰摩擦状态,通过建立偏载工况下单、双连接球铰自锁时工作缸力学分析模型,分析了工作缸受力状况,并确定柱塞对导向套的侧推力。基于赫兹接触理论分析了柱塞与导向套接触状况,并以导向套强度为条件,限制球铰对工作缸传递的摩擦转矩,研究了球铰允许摩擦圆半径的计算方法。综合偏心锻造工况,确定了球铰摩擦圆半径,根据球铰摩擦圆半径与球铰结构的关系,提出球绞结构参数的确定方法。依据以上方法,选择4台现有设备工作缸的球铰结构进行设计计算,计算结果表明单球铰结构工作缸抗偏载能力弱于双球铰结构工作缸,且现有设备的单球铰结构存在设计隐患。 张玺 杨晋 高俊峰关键词:锻造液压机 工作缸 柱塞式液压缸内流场数值研究 被引量:6 2015年 针对柱塞式液压缸内液压油流场尺寸跨度较大,流场模拟边界及湍流模型选取较难的问题,提供了较优的边界条件及湍流模型选择参考。建立柱塞式液压缸内流场模型,采用Fluent软件对比分析不同边界类型、边界位置、湍流模型条件下液压油流场的压力、速度特性,比较发现选择导向套与缸体间隙流域一侧为速度入口边界,速度大小取柱塞运动速度,液压缸进油口为压力出口边界时能较好反映液压油流场的流动特性。选用最优边界及湍流模型组合进行液压缸内流场模拟的结果表明,在导向套与缸体间隙流域,流场压力沿流向线性减小,而流动速度在该间隙流域相对较大,为柱塞式液压缸组件的接触磨损及密封问题的流固耦合分析提供技术支持。 张瑞 胡天威 杨晋关键词:液压缸 湍流模型 流场特性 数值模拟 装出料机夹持机构的研究 被引量:1 2019年 针对装出料机的应用工况研究了其夹持机构应满足的条件,明确了钳臂输出夹持力大小恒定的必要性,分析了结构参数对传力比及夹持装置的影响,并结合两种夹持方式的结构特点,确定了夹持机构的设计方案。根据材料摩擦系数随温度变化的趋势,分析了钳爪采用凸齿结构的合理性,明确了采用灰铸铁作为钳爪的材料。研究了装出料机夹持机构结构参数的设计思路,阐述了钳臂输出夹持力大小恒定的设计方法。依照装出料机夹持机构的研究思路,通过理论计算30kN装出料机的夹持装置,验证了研究成果的可行性,为装出料机夹持装置的结构设计和理论研究提供了参考。 李木山 杨晋关键词:装出料机 夹持机构 四辊卷板机的受力分析及驱动功率计算 被引量:9 2013年 介绍了四辊卷板机的基本结构和工作原理,并根据工作轴辊排列成对称的方式和不对称的方式两种情况,对四辊卷板机的受力情况进行分析。在分析板材所需最大变形弯矩和各工作轴辊承受作用力的基础上,结合功能转换原理,建立受力和弯矩与设备驱动功率之间的关系,得出四辊卷板机主驱动系统驱动功率的一种计算方法,并以此计算结果为依据选取主电机功率。最后通过实际算例证明计算结果有效。 岳明英 刘强 刘艳妍关键词:四辊卷板机 预弯 卷圆 近恒力输出的锻造操作机夹持装置研究 被引量:7 2017年 为充分发挥锻造操作机的夹持能力,有效分析操作机夹持装置的结构特点,通过研究操作机夹持轴类零件和饼环类零件的典型应用工况,分析钳口销轴中心距对操作机所需夹持力的影响和操作机夹持装置应满足的条件,明确了操作机夹持装置近恒力输出的必要性。综合考虑夹持装置对操作机其他部件的影响,确定了夹持装置的整体结构。根据夹持装置的结构特点,研究夹持装置的传力比,分析夹持装置的关键参数和确定方法,阐述近恒力输出夹持装置的设计思路。根据近恒力输出夹持装置的研究思路,理论计算300 k N和600 k N操作机的近恒力夹持机构,对原机构和近恒力输出机构进行比较分析,确定了研究成果的可行性,为锻造操作机夹持装置的结构设计和理论研究提供了条件。 杨晋 朱学亮 张起樑 何天杰关键词:锻造操作机 基于动网格的液压缸双向流固耦合分析 被引量:14 2017年 针对液压缸偏载引起的结构磨损及液压油泄漏等问题,基于动网格方法,开展了偏载工况下液压缸的双向流固耦合分析。研究表明:在自锁半径内,随偏载量增大,柱塞与导向套间的侧推力、柱塞最大侧倾位移和导向套应力均增大,偏载量超过自锁半径时,三者都有所减小,但均比稳态分析结果大,表明液压油对柱塞侧倾有"加剧"作用。因此,在液压缸偏载分析设计中,建议采用流固耦合方法,或适当增大稳态分析结果的安全系数。 张瑞 姜峰 杨晋 胡天威 王卫强关键词:液压缸 偏载 流固耦合 侧倾 四辊卷板机最小弯卷半径控制模型的研究 被引量:6 2016年 研究了四辊卷板机在弯卷工艺过程中材料的回弹问题。通过分析板件弯卷变形时受力状态与回弹曲率半径及弯卷半径之间的关系,建立了弯卷变形几何模型和计算模型,确立了弯卷力及弯矩的计算方法,并分析了影响最小弯卷半径的各因素。在对四辊卷板机上的预弯卷和弯卷过程进行受力分析的基础上,给出了弯曲功和驱动扭矩的计算方法。在电机功率、摩擦进给、接触应力和外层拉力等4个约束条件下分别提出了最小弯卷半径的计算方法。最后,用所建计算模型结合实际工艺参数计算最小弯卷半径并与实验值比较,计算结果与实际值比较吻合,验证了模型的有效性。 陈德道 杨晋 安虎平关键词:四辊卷板机 平行连杆式锻造操作机缓冲装置的结构特性分析 被引量:1 2023年 根据平行连杆式锻造操作机的结构特性和控制原理,分析了锻造操作机吊挂系统的工况,明确了锻造操作机的缓冲机理,建立了锻造操作机的启动和制动工况动力学模型,为优化锻造操作机的缓冲性能提供了理论支撑。结合锻造操作机的缓冲机理和工况,分析了缓冲缸和平升缸对锻造操作机缓冲性能的影响,明确了平升缸在缓冲装置中的作用。通过对缓冲缸的受力状态和平升缸驱动力矩的分析,提出了影响锻造操作机缓冲性能的结构因素,研究了钳杆平升降与缓冲缸、平升缸与前转架的位置关系对缓冲性能的影响,确定了前吊杆和缓冲缸的结构参数,明确了锻造操作机缓冲装置关键结构因素的内在关系,为锻造操作机的动力学分析和吊挂系统结构设计提供了理论依据。 陈缘缘 刘艳妍 张起樑 何琪功关键词:锻造操作机 动力学模型 基于制动工况的平行连杆式锻造操作机控制精度研究 被引量:1 2017年 制动工况所产生的惯性冲击严重影响着操作机的工作精度,并限制其快速响应能力。针对平行连杆式锻造操作机,利用拉格朗日方程法建立了制动工况下悬挂系统动力学模型,分析了系统中回弹装置和缓冲装置的耦合性能对系统控制精度的影响,研究了减少操作机控制精度误差的思路。以300 k N锻造操作机为例,采用Matlab求解动力学微分方程,获得了制动工况下的回弹装置和缓冲装置对悬挂系统转臂摆角、吊杆摆角和钳杆质心的变化规律,明确了悬挂系统中回弹装置和缓冲装置的耦合性能对提高操作机控制精度的作用。并利用Adams软件对操作机进行动力学仿真,得到了制动工况下悬挂系统中回弹装置和缓冲装置的耦合性能对系统振动影响的仿真实验曲线,进一步验证了理论分析的可行性与合理性。 杨晓波 刘艳妍 杨晋 何琪功关键词:锻造操作机 拉格朗日方程 偏载对大型双柱预应力机架的影响 2022年 针对双柱上推式锻造液压机,分析了在锻造过程中存在的偏载工况,研究了偏载的传递路径,明确了纵向偏载总是存在的客观性。建立了双柱预应力机架的力学模型,分析了在偏载作用下机架的受力状态。结合对机架工作过程的研究,确定了预应力的计算方法。实例计算结果表明:锻造偏心距从100 mm增至250 mm,机架的预紧系数分别从横向偏载工况下的1.12增至1.45、从纵向偏载工况下的1.14增至1.77,机架在纵向偏载工况下为了保证自身整体性所需的预应力更大。通过仿真分析进一步比较立柱与下梁间接合面的闭合状态,结果表明:相较于横向偏载工况,机架在纵向偏载工况下更易开缝且最大缝隙更大;对于纵向偏载工况,立柱的纵向挠度随着预紧系数的增加显著减小,且预紧系数增至1.8时,最大缝隙趋于0 mm,验证了计算方法的可行性。并基于偏载工况与预应力机架的研究,提出了在机架预应力的计算过程中有必要考虑纵向偏载产生的影响。 刘东林 刘艳妍关键词:预应力机架 预应力