Живов Л.И., Овчинников А.Г., Складчиков Е.Н. Кузнечно-штамповочное оборудование

Подождите немного. Документ загружается.

Раздел

VLАВТОМАТИЗАЦИЯПРОЕКТИРОВАНИЯКШМ

Определение процессов, протекающих в объекте проектирования, по суще-

ству является решением задачи анализа, имеющего чаще всего динамическое

содержание.

23.5.

Методы и средства синтеза математических моделей

кузнечно-штамповочных машин

Большинство (до 90 %) задач анализа работы КШМ можно решить,

считая динамическую систему пресса системой с сосредоточенными пара-

метрами. Для этого случая ММ КШМ должна быть представлена в виде

системы обыкновенных дифференциальных уравнений, отражающих суще-

ственные, с точки зрения проектировщика, свойства машины, для решения

которых можно использовать один из известных методов интегрирования.

Наиболее распространенный способ получения (синтеза) ММ в таком виде

основан на использовании уравнения Лагранжа II рода. Он отличается тру-

доемкостью разработки ММ, резко возрастающей по мере отражения в мо-

дели большего числа свойств объекта, трудоемкостью модификации модели,

неизбежной при поиске структурного варианта объекта проектирования,

а также плохой обозримостью соответствия элементов ММ элементам объ-

екта проектирования.

В настоящее время получили развитие методы и средства автоматизации

синтеза и реализации ММ. К таким средствам относятся программные ком-

плексы (ПК) для анализа динамических систем с сосредоточенными парамет-

рами - ПА6, ПА7, Pradis, ПА9, Adams, Dames и др. Все названные комплексы

близки между собой по выполняемым функциям и привлеченным методам об-

работки данных. В дальнейшем в целях конкретизации автоматизацию проек-

тирования КШМ будем рассматривать применительно к ПК ПА9.

23.6.

Программный комплекс ПА9 для анализа

динамических систем

Общая характеристика и адаптация ПК ПА9. Комплекс ориентирован

на системы с сосредоточенными параметрами любой физической природы и

инвариантен к предметным областям. Для возможности использования ПК

должен быть адаптирован к конкретной предметной области, в данном случае

к области проектирования КШМ. Адаптация ПК осуществляется разработкой

ММ элементов, характерных для данной предметной области, и включением

их в библиотеку ММ элементов комплекса.

Ориентированность ПК на системы с сосредоточенными параметрами не означает

невозможность их применения для анализа сплошных сред.

490

Глава 23. Принципы и

содерэюание

автоматизированного проектирования КШМ

Математические модели элементов. В качестве объектов для разработки

ММ элементов (ММЭ) выбраны типовые конструктивные элементы КШМ.

С точки зрения разработчика, ММЭ представляет собой систему уравнений,

описывающую существенные свойства элемента. Используемые уравнения

выражают фундаментальные физические законы или представляют собой ин-

женерные формулы, например строительной механики, прошедшие многолет-

нюю проверку практикой. Это обеспечивает высокую верность воспроиз-

ведения ММ процессов, протекающих в проектируемом прессе. Достаточность

полноты и глубины описания существенных свойств элемента в его ММ явля-

ется необходимым условием достаточности полноты и глубины отражения

свойств объекта в его ММ.

С точки зрения пользователя, ММЭ представляет собой определенность, ха-

рактеризующуюся именем (именами) модели, числом и порядком следования ее

полюсов, числом и порядком следования параметров модели, совокупностью

свойств элемента, воспроизводимых его моделью, а также сервисными возмож-

ностями. Состав библиотеки ММЭ кривошипных прессов с указанием их имен

приведен в табл. 23.1.

Имя ММЭ в виде цепочки символов латиницы, например DVPBTU, исполь-

зуется для употребления в текстах описаний в виде ссылок на модель. Другим

именем ММЭ является содержательный графический образ, который служит для

обращения к ММЭ.

Методы обработки данных. ПК ПА9 выполняет две основные функции:

синтез ММ объекта в виде системы обыкновенных дифференциальных уравне-

ний по исходному описанию объекта и решение ее одним из выбранных методов

интегрирования с представлением результатов в виде графиков изменения пере-

менных во времени и таблиц.

Таблица 23.1. Состав библиотеки ММЭ кривошипных прессов

Графический образ ММЭ Имя ММЭ

Название элемента

Механические элементы

DVPBTU

Двигатель постоянного тока

в-

ч^^

DVA

Трехфазный асинхронный двигатель

491

Раздел

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КШМ

Продолэюение табл. 23.1

Графический образ ММЭ Имя ММЭ

Название элемента

Механические элементы

FRP

Фрикционная передача

KLRMP

Клиноременная передача

RDN

Зубчатая передача

ZACPCN

Зацепление прямозубое эвольвентное

PDU Подшипник упорный

'А

MUFTA

Муфта фрикционная

492

Глава 23, Принципы и

содерэюание

автоматизированного проектирования КШМ

Продолжение табл. 23.1

Графический образ ММЭ

1—•"

IL-LJ

^^^

(

Г^П

ь^

и^

{ КО—

—1/

V 2

-| 3

Имя ММЭ

^Механические

TORMOZ

FRMT

STRGN2

STRGN3

ZACKCN

KULMD

Название элемента

лементы

Тормоз фрикционный

Фрикционная пара муфты (тормоза)

Сжимаемый/растягиваемый стержне-

вой элемент в двухмерном пространстве

То же в трехмерном пространстве

Зацепление косозубое эвольвентное

Кулачковый механизм

493

Раздел

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КШМ

Продолжение табл. 23.1

Графический образ ММЭ

Имя ММЭ Название элемента

Механические элементы

FRVL

Однородный цилиндрический участок

вала

SHARN2

Шарнир (подшипник) цилиндрический

Гг

NPR

Направляющие

SHLITC

Шлицевое соединение

BALKA2

Сжимаемый/растягиваемый и изгибае-

мый стержневой элемент в двухмер-

ном пространстве

TNGK

Технологическая нагрузка

494

Глава 23. Принципы и

содерэюание

автоматизированного проектирования КШМ

Продолэюение табл. 23.1

Графический образ ММЭ Имя ММЭ

Название элемента

Механические элементы

VNTPR

Винтовая пара

MSVH

Муфта свободного хода

Элементы гидросистем

OGM

Обращаемая гидравлическая машина

(насос, гидромотор)

1Р

AGGD

Аккумулятор газогидравлический

"Я^

RP32GD

Распределитель трехлинейный двух-

позиционный гидравлический

495

Раздел

АВТОМА ТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КШМ

Продолэюение табл. 23.1

Графический образ ММЭ Имя ММЭ Имя модели элемента, название элемента

Элементы гидросистем

KLPRGD

Клапан предохранительный

гидравлический

KLOBGD

Клапан обратный гидравлический

SMGD

Сопротивление местное

гидравлическое

CLGD

Цилиндр гидравлический

5 4 3

CLGD2D

7 6

CLGD2D

Цилиндр гидравлический поворотный

496

Глава 23. Принципы и содержание автоматизированного проектирования КШМ

Продолж:ение

табл. 23.1

Графический образ ММЭ Имя ММЭ Имя модели элемента, название элемента

Элементы пневмосистем

1(Р)

2(Т)

RSVR

3(Р)

4(Т)

RSVR

Ресивер

3(Р) 4(Т) 5(Р) 6(Т)

RP32PN

Распределитель трехлинейный

двухпозиционный пневматический

1(Р) 2(Т)

1(Р)

2(Т)

zxwz

3(Р)

4(Т)

KLPRPN

Клапан предохранительный

пневматический

3(Р)

KLOBPN

Клапан обратный пневматический

2(Т) 4(Т)

1(Р) ,

2(Т)

3(Р)

SMPN

Сопротивление местное пневматическое

4(Т)

RTPN

1(Р)

2(Т)

RTPN

Источник рабочего тела пневмосистем

497

Раздел

VI.

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КШМ

Продолсисение

табл. 23.1

Графический образ ММЭ Имя ММЭ Имя модели элемента, название элемента

Элементы пневмосистем

1(Р) 5j_

2(Т)_

3(Р)_

4(Т)|

CLPN

Цилиндр пневматический

UP)J

2(ТЛ

3(Р)|

4(Т)]

]

CLPN2D

1 Г

0| 9 8|

CLPN2D

Цилиндр пневматический поворотный

Логические элементы

J-L

KV Конечный выключатель

Реле давления дифференциальное

498

Глава 23. Принципы и

содерэюание

автоматизированного проектирования КШМ

Окончание табл. 23.1

Графический образ ММЭ

1-о"о—

1 1

—[l

[ <

l\ Т

Имя ММЭ

Логические эл

AND

NOT

TRIG

Название элемента

ементы

Кнопка включения

Реле времени

Элемент 3-И

Элемент

3-ИЛИ

Элемент НЕ

RS-триггер

Примечание. Цифры на графическом образе элемента соответствуют принятой

в ММ нумерации полюсов.

499