Математическая модель механизма качания гидравлического кристаллизатора слябовой машины непрерывного литья заготовок
Формирование произвольного закона изменения положения штока гидроцилиндра за счет управления подачей золотникового распределителя. Система автоматического регулирования положения штока гидроцилиндра. Основные механические элементы слябовой машины.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.07.2018 |
| Размер файла | 155,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Математическая модель механизма качания гидравлического кристаллизатора слябовой машины непрерывного литья заготовок
Семеновых К.Н., магистрант; Минтус А.Н., к.т.н., доцент,
Чекавский Г.С., к.т.н., (Ph.D.), доцент
(Донецкий национальный технический университет, г. Донецк, Украина)
Объектом исследования является гидравлический привод механизма качания кристаллизатора (МКК) слябовой машины непрерывного литья заготовок, кинематическая схема [1] которого показана на рис.1. В состав МКК входят следующие основные механические элементы (рис.1): кристаллизатор 1, гидроцилиндр 2, поршень 3, линии передачи 4, золотниковый распределитель 5.
Особенностью такого привода является возможность формирования произвольного закона изменения положения штока гидроцилиндра за счет управления подачей золотникового распределителя, которую возможно выполнить на основе электропривода с использованием отрицательных обратных связей. В этой связи актуальным является разработка математической модели, которая позволила бы выполнить анализ процессов в гидроприводе МКК, и в последующем перейти к синтезу на ее основе системы автоматического регулирования положения штока гидроцилиндра.
При разработке математической модели в качестве задающего (входного) воздействия будем рассматривать перемещение золотника xЗ, в качестве выходной величины - положение кристаллизатора ym. С целью упрощения математического описания примем следующие допущения, не влияющие в значительной мере на режимы работы привода:
· деформацию стенок линии передачи 4 можно не учитывать, не учитываются волновые процессы в линии;
· входное давление PП в процессе работы системы неизменно, подача жидкости выполняется от источника с неограниченным расходом;
· абсолютно жесткое закрепление гидроцилиндра 2.
Зависимость силы трения от скорости кристаллизатора представим характеристикой, приведенной на рис.2.
С учетом сделанных допущений можно составить следующие уравнения, описывающие процессы в гидроприводе кристаллизатора.
Уравнения скорости и перемещения кристаллизатора:
гидроцилиндр механический слябовый машина
Уравнения скорости и перемещения штока:
Уравнения объемного расхода:
· в случае перемещения золотника вправо:
· в случае перемещения золотника влево:
В уравнениях использованы обозначения координат гидропривода кристаллизатора: , - текущая координата и скорость кристаллизатора (массы) соответственно; , - текущая координата и скорость штока гидроцилиндра соответственно; , - давление слева и справа от поршня гидроцилиндра (см. рис.1) соответственно; , - объём слева и справа от поршня гидроцилиндра соответственно; - сила трения, зависящая от скорости, определяемая согласно зависимости рис.2.
В качестве коэффициентов в уравнении используются следующие условно постоянные величины: m - масса кристаллизатора; - модуль упругости жесткой связи между поршнем гидроцилиндра и кристаллизатором; - модуль упругости, характеризующий действие позиционной нагрузки; , - площадь поверхности поршня гидроцилиндра слева и справа соответственно; - модуль объёмной сжимаемости; , - объём трубопровода, подходящего слева и справа; , - удельные (отнесённые к единице перемещения золотника) проводимости окон распределителя; рсл - давление в сливной линии.
На основании представленных уравнений в среде приложения Simulink программного пакета Matlab разработана математическая модель гидропривода МКК как объекта регулирования (рис.3). Полученная математическая модель может использоваться для исследования процессов в гидравлическом приводе МКК, а также для синтеза системы автоматического управления.
Перечень ссылок
1. Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем. - М.: Машиностроение, 1987. - 464 с., ил.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Технические характеристики телескопических гидроцилиндров: номинальное давление, диаметры поршня и штока. Определение диаметра штуцера и расчет расхода жидкости, требуемой для обеспечения скорости движения штока. Вычисление толщины стенки гидроцилиндра.
контрольная работа [121,9 K], добавлен 31.08.2013Определение диаметра гидроцилиндра и штока. Расчет наибольшего и наименьшего расходов рабочей жидкости в гидролиниях. Определение типоразмера гидрораспределителя. Выбор гидронасоса, вместимости гидробака и расчет площади теплоизлучающих поверхностей.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 24.10.2012Математическая модель системы в пространстве состояния, её структурная схема и сигнальный граф объекта управления (ОУ). Эквивалентная схема ОУ. Передаточная функция формирующего фильтра, прямые и косвенные оценки качества ОУ по полученным зависимостям.
реферат [903,1 K], добавлен 11.03.2012Применение машины Атвуда для изучения законов динамики движения тел в поле земного тяготения. Принцип работы механизма. Вывод значения ускорения свободного падения тела из закона динамики для вращательного движения. Расчет погрешности измерений.
лабораторная работа [213,9 K], добавлен 07.02.2011Особенности применения устройств, поддерживающих устойчивый режим работы паровой машины. Сущность теории получения сигналов со звеньями. Метод построения области устойчивости в пространстве. Основные приемы повышения качества процесса регулирования.
контрольная работа [365,7 K], добавлен 31.03.2013Проектирование системы электропривода ЧП-АД с КЗ ротором взамен существующей системы электропривода ТП-Д кристаллизатора МНЛЗ ОАО "ЗСМК". Затраты на создание качества системы. Расчёт энергии взрыва, возникающего при взаимодействии с водой расплава стали.
дипломная работа [1,4 M], добавлен 15.11.2013Определение контролируемых и управляемых параметров. Описание режимов функционирования водогрейного котла. Блок-схема алгоритма его работы. Модель регулирования положения аэрошибера рекуператора. Расчет оптимальных настроек автоматического регулятора.
курсовая работа [420,4 K], добавлен 31.01.2015Назначение системы автоматического регулирования (САР) и требования к ней. Математическая модель САР напряжения синхронного генератора, передаточные функции разомкнутой и замкнутой системы. Определение предельного коэффициента усиления системы.
курсовая работа [670,0 K], добавлен 09.03.2012История развития автоматического регулирования в промышленном производстве. Краткая биография И.И. Ползунова - русского изобретателя, создателя первой в России паровой машины. Характеристика и принцип действия автоматического регулятора Ползунова.
реферат [2,2 M], добавлен 28.04.2011Расчет двигателя постоянного тока: главные размеры машины; параметры обмотки якоря, коллектор и щеточный аппарат; геометрия зубцовой зоны. Магнитная система машины: расчет параллельной обмотки возбуждения; потери и коэффициент полезного действия.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 06.09.2012Принцип действия и структура синхронных машин, основные элементы и их взаимодействие, сферы и особенности применения. Устройство и методика использования машин постоянного тока, их разновидности, оценка Э.д.с., электромагнитного момента этого типа машин.
учебное пособие [7,3 M], добавлен 23.12.2009Система автоматического управления электроприводом. Управление процессами пуска, торможения и реверсирования. Защита от кратковременных и длительных перегрузок и перенапряжений. Способы воздействия на объект регулирования. Число контуров регулирования.
лекция [703,4 K], добавлен 19.02.2014Определение сжимающего усилия малого поршня и силу приложения к рычагу гидравлического пресса. Расчет напора насоса при известной объемной подаче. Схема и принцип действия радиально-поршневого насоса. Описание гидравлического оборудования машины ЛП-19.
контрольная работа [292,6 K], добавлен 08.07.2011Простота устройства, большая надежность и низкая стоимость асинхронных двигателей. Принцип действия асинхронной машины и режимы ее работы. Получения вращающегося магнитного поля. Устройство синхронной машины, холостой ход синхронного генератора.
презентация [443,8 K], добавлен 12.01.2010Закон движения рычажного механизма при установленном режиме работы. Кинематический силовой анализ рычажного механизма для заданного положения. Закон движения одноцилиндрового насоса однократного действия и определение моментов инерции маховика.
контрольная работа [27,6 K], добавлен 14.11.2012Модернизация электропривода механизма вылета стрелы с импульсным параметрическим регулированием угловой скорости. Синтез и анализ замкнутых систем автоматизированного управления. Возможные способы регулирования скорости асинхронного электропривода.
курсовая работа [892,3 K], добавлен 03.12.2013Устройство асинхронной машины: статор и вращающийся ротор. Механическая характеристика асинхронного двигателя, его постоянные и переменные потери. Методы регулирования частоты вращения двигателя. Работа синхронного генератора в автономном режиме.
презентация [9,7 M], добавлен 06.03.2015Двигатели с независимым и с параллельным возбуждением и с постоянными магнитами. Скоростные и механические характеристики. Свойство саморегулирования вращающего момента в соответствии с противодействующим моментом. Способы регулирования частоты вращения.
контрольная работа [262,8 K], добавлен 25.07.2013Принцип работы машины постоянного тока. Статистические характеристики и режимы работы двигателя независимого возбуждения. Способы регулирования скорости двигателя. Расчет параметров электрической машины. Структурная схема замещения силовой цепи.
курсовая работа [438,8 K], добавлен 13.01.2011Основные положения теории теплопроводности. Дерево проблем и целей. Математическая модель, прямая и обратная задача теплопроводности. Выявление вредных факторов при работе за компьютером, расчет заземления. Расчет себестоимости программного продукта.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 04.03.2013
