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基于田口設(shè)計ihi擺式飛剪結(jié)構(gòu)優(yōu)化-資料下載頁

2025-05-25 08:25本頁面

【導(dǎo)讀】摘要為了通過田口方法對IHI擺式飛剪機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,首先對擺式飛剪機(jī)的構(gòu)造進(jìn)行了解,削速度建立方程。通過此方法得出各個桿長與之相對應(yīng)的擺角的函數(shù)關(guān)系。所得到的值以及建立的桿長與擺角的關(guān)系函數(shù),建立目標(biāo)函數(shù),并導(dǎo)入至ADAMS軟件進(jìn)行動態(tài)模擬。確定出上下剪切刃的最大以及最小速度。根據(jù)速度偏差最小值找出最優(yōu)的一組桿長,再通過ADAMS軟件。模擬分析,確定速度的超前與滯后,從而得到對IHI擺式飛剪機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的目的。從結(jié)構(gòu)上看,擺式飛剪機(jī)可以分為兩種:一種是IHI擺式飛剪又稱上擺式,另一種是哈爾登擺式飛剪,又稱下擺式,可簡化為桿件機(jī)構(gòu)。勻速三種機(jī)構(gòu),其中剪切機(jī)構(gòu)最為復(fù)雜,其控制與調(diào)整一般比較復(fù)雜[1]。在擺式飛剪的設(shè)計中,

  

【正文】 12; θ 7_1=acos((r5^2+R^22*r5*R*cos(θ 5)r6^2+r7^2)/(2*r7*sqrt(r5^2+R^22*r5*R*cos(θ5)))) ; θ 7_2=atan((r5*sin(θ 5))/(Rr5*cos(θ 5))); θ 7=θ 7_1θ 7_2; θ 8=faiθ 7; m=sqrt(r12^2+R^22*r12*R*cos(θ 12)); l=sqrt(m^2+r8^22*r8*m*cos(θ 8+OEH)); θ 9=2*piθ 8acos((r9^2+l^2r10^2)/(2*r9*l))acos((l^2+r8^2m^2)/(2*l*r8)); θ 9=θ 9*180/pi; R9_θ 9=[R9_θ 9; r9 θ 9]; End R9_θ 9 R10_θ 9=[]; for i=1:5 r9=996; r10=740+(i3)*; θ 5=faiθ 12; θ 7_1=acos((r5^2+R^22*r5*R*cos(θ 5)r6^2+r7^2)/(2*r7*sqrt(r5^2+R^22*r5*R*cos(θ5)))) ; θ 7_2=atan((r5*sin(θ 5))/(Rr5*cos(θ 5))); θ 7=θ 7_1θ 7_2; θ 8=faiθ 7; m=sqrt(r12^2+R^22*r12*R*cos(θ 12)); l=sqrt(m^2+r8^22*r8*m*cos(θ 8+OEH)); θ 9=2*piθ 8acos((r9^2+l^2r10^2)/(2*r9*l))acos((l^2+r8^2m^2)/(2*l*r8)); θ 9=θ 9*180/pi; R10_θ 9=[R10_θ 9; r10 θ 9]; End R10_θ 9 則得出數(shù)據(jù),并 通過建立了 minitab 建立的田口樣本空間表和 matlab 計算而得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理出算出的每組數(shù)據(jù)的結(jié)果后,將這些數(shù)據(jù)錄入至田口樣本空間表內(nèi),形成一 個直交表,如表 5 1所示。 其中,令 A=r B=r C=r D=r E=r10。而 A1=、 A2=、 A3=69mm、 A4=、A5=; B1=、 B2=、 B3=947mm、 B4=、 B5=; C1=、 C2=、C3=311mm、 、 C5=; D1=、 D2=、 D3=996mm、 D4=、 D5=;基于田口設(shè)計 IHI 擺式飛剪機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化 24 E1=、 E2=、 E3=943mm、 E4=、 E5=。從而再根據(jù)每一組數(shù)據(jù)進(jìn)行組合,再通過 ADAMS軟件進(jìn)行剪切機(jī)動態(tài)模擬,并得出剪切速度速度的變化情況。根據(jù)每一組數(shù)據(jù)計算出各值所對應(yīng)的擺角(θ)值。 表 5 1 田口直交表 在設(shè)立了田口正交表之后,再建立影響因素及水平表(如表 5 3)和實驗結(jié)果表(如表 5 4至 5 8)。而實驗所得出的結(jié)果也基本都是將 matlab軟件計算出來的結(jié)果以及 minitab軟件建立的田 口正交表導(dǎo)入至 ADAMS軟件中進(jìn)行模擬運(yùn)算出得出的結(jié)果。其中在 ADAMS軟件中建立關(guān)于此機(jī)構(gòu)的函數(shù)關(guān)系以及其速度公式,分別為: 目標(biāo)函數(shù): g=G( r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11, r12, r13, r15 θ, ?) fj(r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11, r12, r13, r15,θ, ?)≤0( j=1, 2。, m) min/max g=G(r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11, r12, r13, r15,θ, ?) , . f1( r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11, r12, r13, r15,θ, ?)≤0, f2( r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11, r12, r13, r15,θ, ?)≤0, ?? fj( r5, r6, r7, r8, r9, r10, r11, r12, r13, r15,θ, ?)≤0 速度公式: g=G()/ 通過上面步驟可以得出每組數(shù)據(jù)所對應(yīng)的上、下剪切刀的最大速度以及最小速度分別為多少,然后列出以下表格。如表 5 2所示 20xx 屆機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)論文 25 表 5 2 上下刀剪切速度 速度 偏差公式 : )log (1022iiDi sDNS ??? 1)(,1 1221 ???? ?? ?? nDDsDnnj iijinj iji )log (1022iiPi sPNS ??? 1)(,1 1221 ???????? nPPsPnPnj iijinj iji 根據(jù)表 5 2所得出的數(shù)據(jù),分別計算出 r r r r r10的每個數(shù)據(jù)所對應(yīng)的剪切刃最大速度和最小速度的的平均 。然后在列出個干所對應(yīng)的桿長與剪切速度,并通過速度變化率公式分別加算出上下剪切刃的 η 值,最后將算出的速度以及 η 值列入表格內(nèi),由表 5 4至 5 8所示。然后通過表格中 η 的最小值所對應(yīng)的數(shù)據(jù)找出所對應(yīng)的桿長值,即為最優(yōu)值。這樣就達(dá)到了通過田口方法來對 IHI擺式飛剪機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目的。而得出的桿長值即為最優(yōu)組。 表 5 3 桿長因素即水平表 基于田口設(shè)計 IHI 擺式飛剪機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化 26 表 5 4 r5的實驗結(jié)果及η 表 5 5 r6的實驗結(jié)果及η 表 5 6 r7的實驗結(jié)果及η 表 5 7 r9的實驗結(jié)果及η 20xx 屆機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)論文 27 表 5 8 r10的實驗結(jié)果及η 6 結(jié)論 根據(jù)以上過程得出的結(jié)論和分析為: 1) 分析推導(dǎo)了 IHI擺式飛剪剪切機(jī)構(gòu)的幾何位置解析公式,有助于機(jī)構(gòu)的幾何特性和運(yùn)動特性分 析 。 2) 通過 matlab軟件 計算出了各桿件所對應(yīng)的 5*5組的 擺角值 。 3) 根據(jù)對剪切本體的四桿機(jī)構(gòu) OEDEO和五桿機(jī)構(gòu) OEFGHO 曲柄的存在條件和傳動角條件作為約束條件[ 8],利用 ADAMS軟件對飛剪剪切機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計 ,并將田口正交表以及計算出的桿長和擺角的數(shù)據(jù)錄入 ADAMS軟件中進(jìn)行模擬分析出各對應(yīng)的上下剪切刃剪切時的最大值和最小值。 從而得出的最優(yōu)的桿長分別為: r5= 69mm, r6= 947mm, r7= 311mm, r8= 510mm, r9= 996mm, r10= 743mm, r11= 1120mm, r12= 48mm, ∠COH = φ= 158176。 , ∠FED = ?= 171176。 。 優(yōu)化后上剪刃的水平方向最大剪切速度為 1810mm/s,相對鋼板水平移動速度超前 %(原設(shè)計超前 %),最小剪切速度為1773mm/s,相對鋼板水平移動速度滯后 %(原設(shè)計滯后 %) 。 上剪刃水平方向平均剪切速度為 1791mm/s,相對鋼板水平移動速度超前 %( 原設(shè)計滯后 %),改進(jìn)后更加符合設(shè)計要求,同時有利于軋制工藝 。 基于田口設(shè)計 IHI 擺式飛剪機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化 28 7 致謝語 首先,需要感謝的是我的指導(dǎo)老師,在百忙之中能抽空給我講解有關(guān)于論文中所要用到的知識,并對我的論文進(jìn)行指導(dǎo)。其次是我的同學(xué)們,在他們的幫助下,我的論文也才能夠順利的完成。最后,也要感謝學(xué)校的任課老師們,正因為有了你們的教導(dǎo)和幫助,我才能夠知道如何去運(yùn)用所學(xué)到的知識去做好自己的畢業(yè)論文。同時,我也要感謝評審老師給予我的論文指導(dǎo),正是老師們認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度,幫助我完善 畢業(yè)論文 并提高了我的專業(yè)理論水平,在這里,我要向他們表示深深的謝意。另外,我還要感謝在完成論文過程中給予我?guī)椭耐瑢W(xué)和朋友,也特別感謝 對我的啟迪。 總之,我在論文過程中得到很多幫助,感謝所有幫助過我的人。 時光匆匆如流水,轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時節(jié),春夢秋云,聚散真容易。離校日期已日趨漸進(jìn),畢業(yè)論文的完成也隨之進(jìn)入了尾聲。從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成,一直都離不開老師、 同學(xué)、朋友給我熱情的幫助,在這里請接受我誠摯的謝意!你們孜孜不倦的教誨! 20xx 屆機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)論文 29 參考文獻(xiàn) [1] 冶金工業(yè)部有色金屬加工設(shè)計研究院 .板帶車間機(jī)械設(shè)備設(shè)計 [M].北京 :冶金工業(yè)出版社,1988。 [1]Research Institute of metallurgy industry, nonferrous metal processing。 Strip workshop design mechanical equipment [M]。 Beijing: Metallurgical Industry Press, 1988. 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