数控火焰切割机的构成的过程是是怎么样的？

数控火焰切割机的构成的过程是是怎么样的？

  数控火焰切割机【】主要组成部份分为机械部份和电器部份两大部份组成：

  机械部份又分为：切割机横梁、导轨、割枪、拖链、拖架等 ！其中导轨部份又装有齿条和电机驱动部份，横梁部份通常也装有齿条、驱动电机和直线导轨，有的还装有传动钢带等。

    电器部份又分得很细：数控系统，电机传动、割枪升降，调高部份等组成！

一、数控火焰切割机的主体结构

机械部分整体机架采用龙门式结构，箱形横梁固定在两端纵向车架上，随车架在导轨上做纵向进给运动，即纵向切割。横梁上面有2条高精度的线性导轨，通过滑块，柔性连接装有火焰割炬和升降机构的连接装置。与线性导轨平行方向用螺栓固定传动，由电机、减速器控制步进的大小，通过齿轮与齿条的传动，带动连接装置，沿着线性导轨横向运动，因此火焰割炬和升降机构随同连接装置同步运动，即割炬进行横向切割。而升降机构内又有自动控制和手动控制系统，主要由丝杠螺旋传动，控制升降机构做上下调节垂直运动。

二、驱动部分结构设计

(1)轮体结构

滚轮组合装配，它是整机驱动的关键部件，包括主轴、轴承、轮子等。考虑到轮体在此设备的作用与一般机械设备有所不同，首要条件是稳、准、无噪音。经分析论证，轮体采用了新型结构，使之轮体运动成为线形轨迹，轮体的结构改进后，整机运动避开了制造加工误差和安装误差所带来的不利因素，使得运动更加平稳和灵活。

(2)纵向驱动

主传动即纵向传动部分，有主动小车和被动小车之分，均装有驱动部分，即双边驱动。从而保证运动轨迹的准确性。

纵向传动部分有减速箱、滚轮装配。减速箱包括电机、减速器、齿轮，强力碟形弹簧激亏可实现无间隙传动。保证机体运行出现磨损后保持一定的传动精度。齿轮与齿条的啮合带动滚轮组在纵向导轨上面做直线滚动，从而带动整机的运动。主动小车两端装有水平导向轮，选用高精度滚动轴承、碟形弹簧、铜套、活动连板等组成，可调整驱动架底部偏心轮对导轨的压紧程度，数控等离子切割机来保证主动小车与导轨可靠接触定向，运动轨迹呈直线方向，使整机在运动中保持稳定的导向。而从动小车在横梁长度方向无此限制，可以有效避免由于制造误差、环境温度、安装误差等因素引起结构长度、位置的微小变化及带来的过定位干涉。整机双边驱动、单边导向，在两端小车有微小的不同步时缺芹，由松下伺服驱动电器及步进电机调节补偿，使两纵向小车完全同步，以保证纵向切割的精度。小车的两端面分别装有除尘装置，随时刮扫积聚在导轨表面上的杂物。

(3)横向和垂直方向驱动

横向驱动采用交流伺服减速电机、齿轮、齿条，通过齿轮齿条的传动而形成了横向运动。垂直方向驱动采用了交流伺服减速电机和螺旋传动。与明扮神螺母连接的是六边形棱柱，并由4个轴承滚轮定向，随螺母在丝杠上做升降运动。只有主动割炬上的升降驱动与横向驱动连接在一起，其他均单独装在另外相同的连接装置，并与横向连接装置可锁紧或脱离。

三、其他结构设计

(1)基础固定结构设计

地基导轨是基础，是保证整机能平稳地工作和有良好的运动精度重要组成之一。主要包括导轨、纵向齿条、地基、固定导轨装置。其设计要点：除满足一般设备基础设计涉及的条件和要求外，还要根据设备自身的性能的工作场地的条件来酌情处理。

(2)其他附件

如穿线管、悬挂式电缆气路支架、电缆线吊钩、操作台、主溜板、副溜板、板料支撑架、气路滑道，它们都是整机不可缺少的附件，每个小装配件如果能够灵活运转，密切配合，对主机都起着不可忽视的作用，有待于进一步的研究。

四、结语

数控火焰切割机机械结构的合理性和运动精度直接影响整机的性能指标和可靠性，进而影响产品质量和企业效益。在切割机的设计中，借鉴了国内外同类产品的先进结构，力求结构简单合理，性能先进稳定，可大大降低生产成本。

基于matlab的离合器优化设计程序

车辆离合器碟形弹簧性能优化及CAD系统开发

--------------------------------------------------------------------------------

来源： 作者：邵忍平 黄欣娜 吴永利 隆凤明 关键词：离合器,CAD

碟形弹簧轴向尺寸小、承载能力大、具有变刚度的非线性特性，因而在引进设备中获得广泛应用，特别是近年来在引进车辆的主离合器中，越来越多地采用了碟簧，以实现动力传递的分离与结合，因此，碟形弹簧设计的优劣，直接影响到车辆的使用性能。

为此，本文就碟雹孝簧工作特性、优化设计及CAD方法进行讨论。同时开发了实用碟簧优化软件，根据优化结果对其进行了CAD设计，绘制了各种碟簧载荷与变形特性曲线、应力与变形曲线和碟簧零件工作图。为便于用户使用，软件中采用中西文结合方式，设计了两级彩色界面菜单，从而形成了碟簧优化及CAD软件系统。这空旅对于碟簧一体化设计及实现引进车辆离合器的国产化都具有重要意义。

碟形弹簧的变形特性

图1是碟簧的变形特性曲线。b点是离合器摩擦片未磨损时处于接合状态的工作点，该点应保证碟簧具有足够的压紧力，具备适当的储备系数。P点为碟簧被压平时的工作点，故b点应选择在曲线SP之间。当摩擦片磨损Δλ后，碟簧工作点由b移到a点，这时应使压紧力Pa接近于Pb，以保证离合器储备系数基本不变。d点为离合器彻底分离后碟簧工作点，为了保证操纵时较小的踏板力，分离点d应靠近载荷最小点c。

碟簧特性计算的有关公式

载荷P与变形λ的关系式以及出现在碟簧内圆周上边缘处的最大应力为

(1)

(2)

图1

式中:

E――材料弹性模量;

μ――材料波松比;

H――碟簧部分内截锥高;

h――碟簧厚度;

Re――碟簧外半径;

Ri――碟簧部分内半径;

Re1――碟簧与压盘接触半径;

Ri1――支承环平均半径;

Rf――分离轴承作用半径;

β2――分离爪根部宽度系数。

碟簧必须保证离合器接合时可靠地传递发动机最大转矩，则其工作载荷为

Pb=βMemax/(fRcZc) (3)

式中:β――离合器储备系数;

Memax――发动机最大输出扭矩;

f――摩擦系数;

Rc――摩擦片平均半径;

Zc――摩擦片总工作面数。

图2

碟簧优化数学模型及方法

3.1 设计变量及目标函数

碟簧的内锥高度H、厚度h以及碟簧部分内半径Ri对其工作性能有显著的影响。另外，分离点与压紧点变形λD和λb也是影响性能的主要因素，因此，考虑到结构与工作参数，确定设计变量为H、h、Ri、λb、λf，即X=[x1，x2，x3，x4，x5]=[H、h、Ri、λb、λf]。

对于车辆离合器，由于频繁接合与分离，导致摩擦片磨损，引起压力下降，使传递的扭矩出现不稳定现象。为保证离合器的储备系数及其工作可靠性，将摩擦片磨损前后碟簧工作载荷变化(|Pa-Pb|)作为一个目标函数。离合器另一个重要特性是操作的轻便性，故分离时踏板力不能过大，碟簧分离力也作为一个目标函数

式中:

Δs――每个摩擦片允许最大磨损量;

λD=λb+λf

δ1、δ2――加权因子。

3.2 约束条件

(1)碟簧的高厚比H/h对其特性影响最大，只有当它控制在一定范围内时才具有负刚度。故

故

(2)摩擦片寿命要求压强不能过高，必须低于许用应力〔q〕

(3)在载荷Pb作用下碟簧变形应符合λs<λb<λp，λp=H，λs为碟簧最大载荷处变形。由式(1)得

(4)离合器彻底分离时，碟簧工作点d应靠近c点，即λd-λc

(5)碟簧强度要求

在此将强度条件作为模糊问题来处理，现引入扩增系数β(β=1.05～1.30)，通过计算其模糊强度条件为:σmax(λD)<β〔σ〕-80λ*，λ*为最优水平截集。

g7(X)=β〔σ〕-80λ�-σmax(λD)>0

(6)碟簧结构及工艺斗肆凳要求

1.2

0.15

g8(X)=Re/x3-1.2>0

g9(X)=1.8-Re/x3>0;

g10(X)=x1/(Re-x3)-0.15>0

g11(X)=0.28-x1/(Re-x3)>0

(7)碟簧变形限制

1.8<λb<13 1.0<λf<11

g12(X)=x4-1.8>0

g13(X)=13-x4>0

g14(X)=x5-1.0>0

g15(X)=11-x5>0

(8)边界条件要求

tgα=H/(Re-Ri);5°<α<11°;5

g16(X)～g23(X)

(9)碟簧工作载荷满足离合器要求

P(λb)=Pb

h1(X)=Pb-P(x4)=0

3.3 优化方法

综上所述，建立起23个不等式约束、1个等式约束、2个目标函数所组成的5维非线性优化数学模型，即

(5)

在此采用混合罚函数法进行优化，其表达式为

通过以上方法完成了优化软件，经过计算可得结果。

碟形弹簧CAD

通过上述的优化可得碟簧的H、h、Ri、λb和λf，从而可计算出所有的结构参数及性能参数，并且通过改变其内外径比可得到不同规格的碟簧，形成一个全系列设计。在此基础上可绘制出碟簧的工作特性曲线、应力变形曲线及零件工作图等，将优化结果以图纸及数据形式输出。另外，CAD软件中还设计出了二级用户界面菜单，并带有三维立体字显示，供用户选用。上述CAD程序软件，均采用Turbo C语言编写，在Turbo C 2.0集成开发环境下运行，以完成从查阅源程序、修改原始数据、运行优化程序、查阅运行结果，直到绘制特性曲线图以及零件图的全部过程，形成优化及CAD软件系统。

实例分析与讨论

某车辆离合器及碟簧有关参数为:N=14.7kW;n=2000r/min;β=1.7;f=0.25;Zc=2;Δs=1.0mm;e=0.2，μ=0.3;〔q〕=7MPa;〔σ〕=1570MPa;E=2.06×105MPa。通过优化和CAD分析得到其结果如表1和图3～图5所示。

图3 碟簧载荷变形图

可见，当离合器传递扭矩相同的情况下，碟簧优化的结构尺寸基本相同，不随m=Re/Ri的变化而变化，但压力、变形、应力以及碟簧外径则随m不同而变化。当m增大时，压力Pb和Pa也随之增大，而碟簧外径De=2Re以及Ri随之变小，这是由于外径减小时，只有Ri减小，才具备足够的摩擦面积，方能满足传递相同扭矩的要求，当然压力肯定是要增大的，也就是说，当结构尺寸较大时宜选小m值、当结构尺寸较小时选用较大m为好，这样碟簧压力变化ΔP较小、分离力也较小，如表1中m=1.2和1.4两组优化 结果。当m=1.7时碟簧压力变化达到23.92%，这种结果不可取，故建议m取值在1.2～1.6之间为好。因此碟簧的选取原则可按以下进行:对于大功率的结构尺寸较大的车辆离合器，碟簧宜选小m值，而对于小功率结构尺寸较小的离合器，碟簧宜选较大m值。

图4 碟簧应力变形图

图5 碟簧零件工作图

一种基于MATLAB的模糊控制器综合优化设计与仿真分析的实现方法.

该方法首先利用MATLAB中的模糊系统工具箱结合MATLAB函数构建控制规则可调整的模糊控制器,然后利用最优化工具箱优化模糊控制器的控制规则和参数,从而提高设计模糊控制器的效率.最后利用仿真连接器建立系统仿真模型并在单位阶跃输入信号作用下仿真分析系统动态性能和优化高轮设计结果.仿真表明,控制规则及参数优化后,系统阶跃响应特性基本上能达到快戚闹信速-无超调的设计目标.

与<<一种基于MATLAB的模糊控制器综合优化设计方法>>相似的文献。

一种基于MATLAB的模糊控制器综合优化设计方法 Optimization Design integrative Method of Fuzzy Controller Based on MATLAB [系统仿真学报 Journal of System Simulation] 冯冬青 , 张希平 , 费敏锐

基于MATLAB的模糊控制参数自寻优设计与仿真 Design and Simulation of MATLAB-based Optimization of Fuzzy Control Parameters [光电技术应用 Electro-Optic Technology Application] 屈丹 , QU Dan

基于混合灵敏度函数的H∞控制器参数模糊优化方法 Method of parameter fuzzy optimization of H∞ controller based on mixed sensitivity function [控制理论与应用 Control Theory & Applications] 李大中 , 金洪弯散亮 , 刘淑平

一种基于区间值模糊推理的控制器设计 Design of a Fuzzy Controller Based on Interval-valued Fuzzy Reasoning [自动化技术与应用 Techniques of Automation and Applications] 关学忠 , 赵肖宇 , 关勇

基于模糊遗传算法的神经模糊控制器的综合优化 Integrated Optimization of Neuro-fuzzy Controller Based on Fuzzy Genetic Algorithm [计算机仿真 Computer Simulation] 戚志东 , 朱新坚 , 朱伟兴

基于MATLAB的模糊自整定PID参数控制器的设计与仿真 Design and simulation research of PID fuzzy controller based MATLAB [微计算机信息 Control & Automation] 杨咏梅 , 陈宁 , Yang , Yongmei , Chen , Ning

基于MATLAB的模糊PID控制器设计与仿真研究 Design and simulation research of PID fuzzy controller based on MATLAB [机车电传动 Electric Drive for Locomotives] 胡鹏飞 , 常满波

基于MATLAB模糊自整定PID控制器的设计与仿真 Design and Simulation of the Fuzzy Self-Adaptive PID Controller Based on Matlab [机电工程技术 Mechanical & Electrical Engineering Technology] 王三武 , 董金发 , WANG San-wu , DONG Jin-fa

基于MATLAB的模糊控制器设计与实现 Design and Realization of a Fuzzy Controller Based on MATLAB [机床与液压 Machine Tool & Hydraulics] 叶伟 , YE Wei

基于遗传算法的异步电动机模糊控制器优化设计 Optimization Design of Asynchronous Motor Fuzzy Controller Based on Genetic Algorithm [电工技术学报 Transactions of China Electrotechnical Society] 张辉宜 , 周韵玲 , 周谦之 , 汪光阳

基于MATLAB的PID参数模糊自整定控制器设计及仿真 MATLAB- Based Design of A Fuzzy- Tunning PID Controller [自动化技术与应用 Techniques of Automation and Applications] 张敏 , 余纯 , ZHANG Min , YU Chun

基于Matlab的控制器参数优化方法研究 Study of Controller Parameters Optimization Method Based on Matlab [煤矿机械 Coal Mine Machinery] 曹贺 , 池红岩 , CAO He , CHI Hong-yan

一种新的模糊控制器的优化方法 A New Optimization Method for Fuzzy Controller's Design [控制理论与应用 Control Theory & Applications] 李家炜

基于Matlab的自适应模糊PID控制器的设计 Design of a self-adaptive fuzzy PID controller with Matlab [电气传动自动化 Electrical Drive Automation] 范子荣 , 张友鹏

基于Matlab的圆柱齿轮模糊优化设计 Fuzzy Optimization Design of Cylinder Gear Based on Matlab [煤炭技术 Coal Technology] 张晓红

Q我，给你传过去

148256937

我也有此问题！想进来看下！

好，我这就帮你开发