【正文】 特點突出 ，特別是高效節(jié)能、智能數(shù)控自動化與高可靠性的獨特優(yōu)勢，受到廣大用戶的積極響應(yīng)，并獲得一致好評。 智能鍛壓 裝備作為高端裝備制造業(yè)的重點發(fā)展方向和信息化與工業(yè)化深度融合的重要體現(xiàn)，大力培育和發(fā)展智能 鍛壓裝備產(chǎn)業(yè)對于加快 鍛壓 業(yè)轉(zhuǎn)型升級，提升生產(chǎn)效率、技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，降低能源資源消耗，實現(xiàn) 鍛壓生產(chǎn) 過程的智能化和綠色化發(fā)展具有重要意義。 6 單擊狀態(tài)下，當(dāng) 滑塊 靠近上止點時，伺服電機減速，制動器實施制動， 滑塊 停在上至點，完成一個工作循環(huán)。其電機定、轉(zhuǎn)子由沖有凸極和凹槽的硅鋼沖片疊壓而成。繞組電流是單向的，有效避免了直通短路。 SRD 控制器包括嵌入式微處理器、 PLD 可編程邏輯器件、 IGBT 驅(qū)動電路、光電隔離、通信接口、顯示屏、鍵盤 、電力電子器件及軟件（圖 23）。 m) t 時間 (s) LM 為負(fù)載轉(zhuǎn)矩 (N 8 圖 23 SRD 控制器系統(tǒng)框圖 數(shù)控方法由圖 3 的控制電路實現(xiàn)。 （ 2） 調(diào)速范圍寬，低速下可長期運轉(zhuǎn) 開關(guān)磁阻調(diào)速帶負(fù)荷長期運轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速范圍可在零到最高轉(zhuǎn)速內(nèi)，電機及控制器的溫升低于工作在額定負(fù)載時的溫升。 （ 5） 三相輸入電源缺相或控制器輸出缺相不燒電動機 開關(guān)磁阻伺服若三相輸入電源缺相或者欠功率運行或者停轉(zhuǎn)，不會燒毀電機和控制器。 （ 7） 功率器件控制錯誤不會引起短路 開關(guān)磁阻伺服的上下橋臂功率器件和電機的繞組串聯(lián)，不存在發(fā)生功率器件控制錯誤導(dǎo)致短路而燒毀的現(xiàn)象。 （ 9） 功率因數(shù)高 普通交流電機空載時功率因數(shù)為 ~，滿載時為 ~；而開關(guān)磁阻伺服的功率因數(shù)空載時可達(dá) ，滿載時可達(dá) 。 (4) 智能數(shù)控 對不同工藝、不同材料可調(diào)用計算機存儲的不同工作曲線 ， 使壓力機的加工性能、加工范圍大大提高。 (7) 通用性提高 現(xiàn)有壓力機根據(jù)工藝不同而種類繁多 ， 開關(guān)磁阻數(shù)控壓力機可依工藝調(diào)節(jié) ， 而滿足不同工藝的需求 ， 使同一臺壓力機工作在不同工況。 (11) 上止點位置可控 擺動工藝的上止點可以任意設(shè)定， 正常停機時 ， 確?；瑝K停在上止點，編碼器反饋位置信號 ， 在停機前電機減速 ； 當(dāng) 滑塊處在上止點時 ， 電機軸制動 ，確?；瑝K停在上止點。同時，開關(guān)磁阻電機在制動時可變?yōu)榘l(fā)電機 ， 能量回饋，重新利用。 （ 17） 易維護(hù) 沒有易損易耗件，減少了維護(hù)工作、維護(hù)時間和維護(hù)費用。 開關(guān)磁阻伺服 曲柄壓力機的高效節(jié)能、智能數(shù)控性能優(yōu) 越，能夠逐步替代現(xiàn)有的交流電機和直流電機驅(qū)動的各種曲柄壓力機，實現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級換代。曲軸從 0180 逆時針正轉(zhuǎn)經(jīng)過 090 到 0 ，隨后正轉(zhuǎn)經(jīng)過 090 到 0180? 為一工作周期。 滑塊加速度與轉(zhuǎn)角的關(guān)系 利用相同的原理可對速度公式進(jìn)行時間求導(dǎo)得滑塊的角加速度 ? ? ? ????????????? 2c osc os2s i n21s i n 2 ?????????? ?????? ???? RRd ddtdddvdtdva 令 ??? ?? ? ????? 2c o sc o s2 Ra ? （ 35） 由以上分析可得滑塊的運動學(xué)公式： 滑塊運動與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系式 ?????? ????? )2c os1(41)c os1( ???Rs 14 ?????? ?? ???? 2s in2s inRv ? ????? 2c o sc o s2 Ra ? （ 36） 滑塊運動與時間的關(guān)系式 勻速運動時，令 t?? ? ?????? ????? )2c os1(41)c os1( ttRs ??? ?????? ?? ttRv ???? 2s in2s in ? ?ttRa ???? 2c o sc o s2? （ 37） 由公式（ 36）、（ 37）可知： 1） 滑塊的運動特性在曲柄角速度一定時 只與曲柄轉(zhuǎn)角剛性有關(guān)，與其他因素沒有關(guān)系。考慮到 t??? ，滑塊運動曲線隨時間發(fā)生變化。 位移 s/mm 曲軸轉(zhuǎn)速n1/rpm 滑塊速度 v1/mm?s1 滑塊加速度 a1/mm?s2 1 0 10 0 2 30 3 60 4 90 5 120 6 150 關(guān)鍵點 Sg=13 7 160 8 170 9 180 0 0 10 210 11 240 12 270 13 300 14 330 15 360 0 圖 33 角度、位移 速度曲線圖 17 圖 34 角度、位移 加速度曲線圖 表 2 行程次數(shù) ng=15，滑塊速度、加速度數(shù)據(jù) 序號 角度 ? /176。 位移 s/mm 曲軸轉(zhuǎn)速n1/rpm 滑塊速度 v1/mm?s1 滑塊加速度 a1/mm?s2 1 0 40 0 2485 2 30 2253 3 60 1519 4 90 5 120 1243 6 150 2529 關(guān)鍵點 Sg=13 2749 7 160 2806 8 170 2979 9 180 0 0 3037 10 210 2529 11 240 1243 12 270 13 300 1519 14 330 2253 15 360 0 2485 圖 311 角度、位移 速度曲線圖 22 圖 312 角度、位移 加速度曲線圖 圖 313 角度、位移 速度范圍圖 圖 314 角度、位移 加速度范圍圖 23 滑塊運動工藝曲線與時間的關(guān)系 令 t?? ? ?????? ????? )2c os1(41)c os1( ttRs ??? ?????? ?? ttRv ???? 2s in2s in ? ?ttRa ???? 2c o sc o s2? ? ?? N=360/ g? =16 時間步長 ?t=60/(nN)，關(guān)鍵點為位移 S=Sg=13， S=0 表 6 位移數(shù)據(jù) 單位： mm 時間 t n1=10 n2=15 ng=20 n 3=30 n 4=40 0 1?t 2?t 3?t 4?t 5?t 6?t 7?t 8?t 0 0 0 0 0 9?t 10?t 11?t 12?t 13?t 14?t 15?t 16?t 24 圖 315 時間 位移曲線圖 時間步長 ?t=6/n2， 關(guān)鍵點為 位移 S=Sg=10 ， 速度為 0 點 和最大值點 表 7 速度數(shù)據(jù) 單位： mm?s1 時間 t n1=10 n2=15 ng=20 n 3=30 n 4=40 0 0 0 0 0 0 1?t 2?t 3?t 4?t 5?t 6?t 7?t 8?t 9?t 10?t 11?t 12?t 13?t 14?t 15?t 16?t 0 25 圖 316 時間 速度曲線圖 時間步長 ?t=6/n2，關(guān)鍵點為加速度為 0 點 和最大值點 表 8 加速度數(shù)據(jù) 單位： mm?s2 時間 t n1=10 n2=15 ng=20 n 3=30 n 4=40 0 1398 2485 1?t 1325 2356 2?t 1098 1953 3?t 1253 4?t 5?t 6?t 1096 1950 7?t 1543 2745 8?t 1708 3037 9?t 1546 2748 10?t 1101 1957 11?t 12?t 13?t 1247 14?t 1096 1949 15?t 1324 2354 16?t 1398 2485 26 圖 317 時間 加速度曲線圖 27 4 伺服曲柄壓力機負(fù)載曲線設(shè)計分析 曲柄、連桿與滑塊 曲柄連桿滑塊機構(gòu)受力分析如圖 41。時， )2 3( 1 ????? ? ? =90176。 伺服電機功率 考慮伺服曲柄壓力機，無離合器，電機在曲軸轉(zhuǎn) 角 180 度范圍內(nèi)儲能，考慮開關(guān)磁阻電機具備起動轉(zhuǎn)矩 2 倍以上的過載能力，設(shè)計電機功率為 45kW。 選定電機 選擇開關(guān)磁阻伺服電機，型號： ,額定功率 110KW，額定轉(zhuǎn)速750r/min，額定轉(zhuǎn)矩 1401 mN?。 查表 選 2D =1500mm 大帶輪轉(zhuǎn)速 r/ m i n1041500 500315%)11(D n)1(n 2 112 ????????? D? （式 68） (2)、 計算帶長 0 72/)3 1 51 5 0 0(2/21m ????? ）（ DDD （式 69） )3151 5 0 0(2/)( 21 ?????? DD （式 610） 初取中心距 a=1250mm 帶長 mmaaDL 2m?????? ???? ? （式 611） 基準(zhǔn)長度 查表得 dL=5690mm （ 3）、 中心距 和包角 mmDLDLa mm)(414 8)(4142222??????????????? ?? （式 612） 小輪包角 ?????????????? 315150018060180 121 a DD? （式 613） （ 4）、求帶的根數(shù) 帶速 smnDV 11 ?? ????? ? （式 614） 傳動比 104500n21 ??? ni 帶根數(shù) 查表得 P=, Δ P=， ?k=， Lk=。 NzFF Q2 2s in210????????? （式 618） （ 8）帶輪結(jié)構(gòu)： 大帶輪采用腹板式。 齒輪傳動的接觸疲勞強度取決于齒輪的直徑，彎曲疲勞強度取決于齒輪模數(shù)。 齒間載荷分配系數(shù)?FK 查表得 ?FK= 齒向載荷分配系數(shù)? ???? )(160/ hb? 取?FK= 載荷系數(shù) ????? ? ?? FFVA KKKKK （式 638） 齒形系數(shù)FaY 取 21 ?? FaFa YY ， 應(yīng)力修正系數(shù)Sa 取 21 ?? SaSa YY ， 彎曲疲勞極限 limF? 查表得 aFaF MPMP 7 1 0,7 2 0 2lim1lim ?? ?? 39 彎曲最小安全系數(shù) minFS 查表得 ?FS 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) LN 6271 ???? LL NN ， 彎曲壽命次數(shù)NY 查表得 , 21 ?? NN YY 尺寸系數(shù) X 查表得 X=1 許用彎曲應(yīng)力? ?F? ? ?aFXNFFMPSYY lim11lim1????? ?? （式 639）