“S”型橡胶压延机液压辊缝调节装置仿真研究

摘要

橡胶压延机为制备轮胎胎坯重要的生产设备，其精度高低直接决定了轮胎成品的产品质量，其在橡胶工业中有着无可替代的重要作用。因而，研制具有高加工精度的国产橡胶压延机也日益迫切。本文以液压辊缝自动调节方式取代目前国产设备中采用的螺旋传动手动调节方式为研究目的，致力于改善设备的自动化程度，从而适应现代橡胶机械的发展趋势和提高橡胶制品的加工精度，达到国外先进水平。
　　本文从橡胶压延机国内外的实际情况出发，以橡胶机械中的“S”型四辊压延机的辊缝调节装置为研究对象，基于高频响比例阀和非对称液压缸组成的比例控制系统来进行辊缝调节系统设计，并用AMESim软件对其进行仿真模拟研究，分别仿真了四种不同参数的变化对辊缝位置控制精度的影响。
　　本文主要包括以下内容，对橡胶工业以及橡胶机械的发展现状以及国内外压延设备的研究现状及水平进行了研究;对“S”型橡胶压延机的基本组成进行了阐述，其中包括主体结构及其主要零部件阐述，明确要研究的辊缝调节装置的结构和主要功能;对“S”型橡胶压延机辊缝调节装置的液压系统进行了设计与分析，主要包括“S”型橡胶压延机辊缝调节装置的液压系统的设计、计算以及选型;对“S”型橡胶压延机辊缝调节装置进行模型建立以及相关理论介绍，主要包括流体力学的一些理论基础以及用仿真软件AMESim搭建了系统的仿真模型;对仿真模型进行仿真并分析结果，主要包括了三种不同参数变化对辊缝位置控制的影响，并分析了相关原因。该研究结果可为同类产品研发提供较为实用的参考。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 橡胶工业的发展现状

1．2 橡胶机械的发展

1．3 国内外压延机设备的现状及水平

1．4 本文研究的内容

2 橡胶压延机概述

2．1 橡胶压延机的分类

2．2 橡胶压延机的基本结构简介

2．3 橡胶压延机的主要零部件

2．3．1 辊筒

2．3．2 辊筒轴承

2．3．3 机架

2．3．4 辊距调节装置

2．3．5 自动测厚装置

2．3．6 辊筒轴交叉装置

2．3．7 附属装置

2．4 橡胶压延机的工作原理

2．5 本章小结

3 “S”型橡胶压延机辊缝调节装置的液压系统设计与分析

3．1 设计要求

3．2 确定设计方案

3．2．1 调速方案的确定

3．2．2 油路循环方式的确定

3．2．3 动力源方案的确定

3．2．4 压力控制方案的确定

3．2．5 辅助回路方案的确定

3．2．6 液压系统原理图的确定

3．2．7 系统控制原理方框图

3．3 元件的计算与选择

3．3．1 液压缸的计算与选型

3．3．2 液压伺服阀的计算与选型

3．3．3 电机和液压泵的计算与选型

3．3．4 过滤器的选择

3．3．5 蓄能器的选择

3．3．6 油箱容量的选择

3．3．7 油管和管接头的选择

3．4 本章小结

4 “S”型橡胶压延机辊缝调节装置的建模及理论基础

4．1 AMESim软件简介

4．1．1 AMESim软件的特点

4．2 建模的理论基础

4．2．1 连续方程

4．2．2 能量方程

4．2．3 动量方程

4．2．4 管路中的压力损失

4．2．5 孔口液流

4．3 “S”型橡胶压延机辊缝调节装置系统的建模

4．3．1 负载信号参数

4．3．2 液压缸及质量块参数

4．3．3 三位四通电磁伺服换向阀参数

4．3．4 蓄能器参数

4．3．5 溢流阀参数

4．3．6 其他元件参数

4．4 本章小结

5 “S”型橡胶压延机辊缝调节装置的仿真结果及其分析

5．1 P．I．D．控制理论的介绍

5．2 P．I．D．控制中比例增益kp对液压系统动态特性的影响

5．3 P．I．D．控制中积分增益kI对液压系统动态特性的影响

5．4 不同负载对液压系统动态特性的影响

5．5 本章小结

结论

参考文献

致谢