作品包括:
Word版说明书1份,共43页,约15000字
CAD版本图纸,共6张
SW三维图一套
摘要
本文根据生产厂家的技术要求,设计了一种功能强、精度高、可靠性好、性价比高的电液伺服疲劳试验机。该设备能真实模拟各种金属材料的拉伸、压缩、断裂和高周疲劳等力学性能。
疲劳加载试验台能够通过施加静态加载力,实现关键结构件和材料的疲劳测试实验。采用电液伺服系统驱动加载液压缸,利用PLC实现加载力控制,具有承载能力强、加载行程可调、试验方便且通用性强等优点。
本设计以200kN疲劳加载试验台为研究对象,通过分析其工作原理及性能要求,对其驱动系统逬行选型和设计,完成疲劳加载试验台结构设计,并利用PLC软件开发适用于200kN疲劳加载试验台的电控系统。
首先,根据课题的设计任务要求,完成了主机方案和液压原理图的绘制、执行机构的设计以及电机泵组、电液伺服阀和传感器的计算和选择。为了满足控制系统的三个动态特性:稳定性、准确性和速度,设计了PLC控制器,使控制系统的动态性能基本满足预期的设计要求。
关键词:试验台;电液伺服系统;疲劳加载;Solidworks;PLC
目录
摘要 I
Abstract II
第一章 绪论 3
1.1 前言 3
1.2 疲劳试验台国内外研究现状 4
1.2.1 国外研究现状 4
1.2.2 国内研究现状 6
1.3 本文研究目的及意义 8
1.4 本文研究内容 8
第二章 电液伺服疲劳试验机的设计 10
2.1 疲劳加载方式的分类 10
2.1.1 机械加载方式 10
2.1.2 液压与气压加载 10
2.1.3 伺服加载 11
2.2 电液伺服疲劳试验机的组成结构 11
2.3 设计任务和要求 12
2.3.1 设计任务 12
2.3.2 主要技术指标 12
2.4 综合设备零件设计原则 12
2.5 试验机的结构示意图和工作原理 12
第三章 试验台的总体结构设计 14
3.1主机部分的设计计算 14
3.1.1横梁的设计计算 14
3.1.2立柱的设计 15
3.1.3升降缸的设计计算 15
3.1.4 液压夹头的设计计算 16
3.2 作动器的设计 16
3.2.1 负载特性分析 16
3.2.2作动器的选取 17
3.3 电机泵组的选取 17
3.3.1油泵的选择 17
3.3.2 电机类型的选择 18
3.3.3 电机选型 19
电机转速: 19
3.4 电液伺服阀的选取 19
3.5 蓄能器的选取 20
3.6 滤油器的选取 21
第四章 电液伺服疲劳试验机的数学模型建模 22
4.1闭环控制系统的基本理论 22
4.2 试验台力学模型建模 22
4.3 力学模型简化 26
4.4 传递函数的确定 27
4.5 电液伺服系统建模 27
4.5.1阀控对称缸建模 27
4.5.2电液伺服阀建模 28
4.5.3 伺服放大器建模 29
4.5.4 位移传感器建模 29
4.6 电液伺服疲劳试验机控制系统方框图 30
第五章 基于Solidworks的建模与分析 31
5.1 Solidworks建模简介 31
5.2 电液伺服疲劳试验台总装图 31
5.2.1 试验台 31
5.3 关键部位的设计 32
5.3.1 加载系统 32
5.3.2 横向夹紧装置 33
5.4 有限元分析校核 33
5.4.1 静力学分析概述 33
5.4.2 静力学模型网格确定 34
5.4.3 基于夹头的有限元分析 34
5.5 试验台机身的模态分析 36
5.5.1 模态分析基本理论 36
5.5.2 模态分析求解 36
5.6 本章小节 37
结 论 38
参考文献 39
致谢 41
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