【摘要】：管翅鋁箔式換熱器是空調(diào)行業(yè)中最常用的換熱器,但是由于鋁箔翅片厚度為1mm,孔徑為7.3mm,U型管孔徑為7.0mm,在換熱器生產(chǎn)過程中翅片和U型管會產(chǎn)生變形等缺陷,使得翅片穿插銅管的自動化難度非常高,現(xiàn)在為人工穿管。本文圍繞鋁箔翅片穿插銅管的工藝特點(diǎn),研究鋁箔翅片孔和U型銅管的穿插裝配問題,為翅片穿插銅管的自動化提出了可行性方案,對于實(shí)現(xiàn)我國空調(diào)行業(yè)換熱器的自動化生產(chǎn)有十分重要的理論價值,對于提高我國空調(diào)行業(yè)的競爭力,實(shí)現(xiàn)空調(diào)行業(yè)從勞動密集型向技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整有重要意義。 根據(jù)換熱器成型制造的工藝流程和各工序特點(diǎn),分析鋁箔翅片和U型銅管的工藝缺陷和其對翅片穿插銅管的自動化的影響,得到翅片穿插銅管裝配的力位控制的必要性。對翅片和銅管進(jìn)行了穿插磨損實(shí)驗,結(jié)果表明：銅管的磨損非常小,而隨著穿插次數(shù)由0到70次,翅片磨損寬度從45μm擴(kuò)展至210μm,磨損深度從4μm增加到18μm,翅片的磨損量在可控范圍內(nèi),符合換熱器的工藝要求。 根據(jù)鋁箔翅片穿插銅管過程中翅片與U型管的接觸位姿,分析翅片穿插銅管的孔-管力學(xué)行為,以力傳感器的反饋力F和導(dǎo)向錐帽錐角α為已知輸入量,構(gòu)建翅片孔與U型管軸線夾角β、軸線的距離偏差e為調(diào)整量的位姿判斷和反饋力F調(diào)整模型�；谠摲答伭W(xué)模型,提出翅片穿插銅管力位控制的控制策略和控制方法,可知,經(jīng)過反饋力實(shí)時對接觸狀態(tài)的調(diào)整,翅片可依據(jù)四種動作模式完成穿插銅管操作。 按照翅片自動化穿插銅管的操作過程,設(shè)計翅片穿插銅管的實(shí)驗平臺,包括翅片夾爪、U型管夾具和機(jī)械運(yùn)動軸的設(shè)計。對鋁箔翅片翻邊受力變形和翅片穿插銅管的力反饋進(jìn)行了測試實(shí)驗,可知,最佳的行進(jìn)速度1.2m/min和步長4mm及翅片翻邊承受的最大力值21N。翅片穿插銅管實(shí)驗得出翅片穿插銅管過程中,穿插距離為45mm時,調(diào)整時間為1.6s,所用時間為4.1s,為自動化設(shè)備開發(fā)的提供參數(shù)。
[Abstract]:Tube-fin aluminum foil heat exchanger is the most commonly used heat exchanger in air conditioning industry. However, because the thickness of aluminum foil fin is 1 mm, the aperture of U-shaped tube is 7.3 mm and the diameter of U-shaped tube is 7.0 mm, the fin and U-shaped tube will be deformed in the process of heat exchanger production. This makes it very difficult to automate the insertion of copper tubes through the fins, which is now hand-pierced. Based on the technological characteristics of aluminum foil finned copper tubes, this paper studies the insertion and assembly of aluminum foil finned holes and U-shaped copper tubes, and puts forward a feasible scheme for the automation of fin inserting copper tubes. It is of great theoretical value to realize the automatic production of heat exchangers in air-conditioning industry of our country. It is of great significance to improve the competitiveness of air-conditioning industry in our country and realize the adjustment of industrial structure from labor-intensive to technology-intensive in air-conditioning industry. The process defects of aluminum foil fin and U-shaped copper tube and their influence on the automation of fin insertion copper tube are analyzed according to the process flow and characteristics of each process of forming and manufacturing of heat exchanger. The necessity of force level control of finned inserted copper tube assembly is obtained. The wear test of fin and copper tube is carried out. The results show that the wear of copper tube is very small. With the insertion times from 0 to 70 times, the width of fin wear extends from 45 渭 m to 210 渭 m, the wear depth increases from 4 渭 m to 18 渭 m, and the wear depth increases from 4 渭 m to 18 渭 m, and the wear depth increases from 4 渭 m to 18 渭 m. The fin wear is within the controllable range and meets the technical requirements of heat exchangers. According to the contact position between fin and U-shaped tube in the process of aluminum foil fin inserting copper tube, the hole-tube mechanical behavior of finned copper tube is analyzed. The feedback force F of force sensor and the cone angle 偽 of guide cone cap are known inputs. The angle 尾 between the finned hole and the axis of the U-shaped tube is constructed, and the distance deviation e of the axis is the pose judgment and the feedback force F adjustment model. Based on the feedback mechanical model, the control strategy and control method of force level control of finned inserted copper tube are proposed. It can be seen that the fin can complete the operation of inserting copper tube according to four kinds of action modes through the real-time adjustment of contact state by feedback force. According to the operation process of fin automatic insertion of copper tube, an experimental platform for fin insertion of copper tube is designed, including the design of fin clamp, U-shaped pipe clamp and mechanical motion shaft. The force deformation of aluminum foil fin flanging and the force feedback of finned copper tube are tested. It is found that the optimum travel speed 1.2m/min and step 4mm and the maximum force value of flanged fin are 21N. The experiment of fin inserting copper tube shows that the adjustment time is 1.6 s and the time used is 4.1 s when the insertion distance of finned copper tube is 45mm, which provides the parameters for the development of automation equipment.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TB657.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 甘慶軍,簡棄非,許石嵩;換熱器翅片表面空氣流動熱力過程的三維數(shù)值模擬[J];制冷;2004年02期

2 胡亞才;范利武;田甜;俞自濤;;翅片的導(dǎo)熱傳遞函數(shù)研究[J];浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2006年07期

3 葉翔;黃素逸;李中洲;;新型變壓器用片式散熱器的對比研究[J];能源技術(shù);2006年03期

4 葉翔;黃素逸;張衛(wèi)星;李中洲;;片式散熱器散熱能力的研究[J];變壓器;2007年06期

5 張康;鄭智受;許大鈞;;電熱管翅片的繞制[J];新技術(shù)新工藝;1989年04期

6 孔松濤;董其伍;劉敏珊;;混沌流翅片的傳熱研究[J];化學(xué)工程;2007年09期

7 張愛民;;板翅式換熱器應(yīng)用研究[J];河南科技;2010年16期

8 閻振貴;;板翅式換熱器翅片性能的比較和選擇[J];深冷技術(shù);2007年06期

9 張衛(wèi)星;張學(xué)偉;;淺談空調(diào)行業(yè)中銅鋁換熱器的腐蝕問題[J];制冷空調(diào)與電力機(jī)械;2010年01期

10 徐丁;王劍;姜周曙;黃國輝;江愛朋;;板翅式換熱器翅片表面流動特性測試系統(tǒng)[J];杭州電子科技大學(xué)學(xué)報;2010年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 高炳軍;董俊華;孫艷;張婷婷;;帶翅片焊接超聲波導(dǎo)波桿在高溫管道壁厚在線檢測中的應(yīng)用[A];壓力容器先進(jìn)技術(shù)——第七屆全國壓力容器學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

2 魏新利;尹樹桂;李慧;;大功率LED燈新型散熱結(jié)構(gòu)的設(shè)計與開發(fā)[A];《節(jié)能照明控制與LED技術(shù)學(xué)術(shù)論壇》論文集[C];2010年

3 唐娟;;熱泵用室外側(cè)換熱器翅片的選擇[A];中國制冷學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年

4 唐連偉;劉迎文;何雅玲;;單熱管CPU散熱器冷凝翅片側(cè)的數(shù)值研究[A];中國動力工程學(xué)會第三屆青年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

5 毛央平;毛紹融;;強(qiáng)化板翅式換熱器傳熱的有效途徑[A];2006年大型空分設(shè)備技術(shù)交流會論文集[C];2006年

6 邢淑敏;梁祥飛;劉中杰;莊嶸;;非對稱翅片管式換熱器換熱特性的實(shí)驗研究[A];第五屆全國制冷空調(diào)新技術(shù)研討會論文集[C];2008年

7 趙敏;陳志平;張巨勇;;大功率LED燈的熱分析與熱設(shè)計[A];“國際化學(xué)年在中國”——中國化學(xué)會第三屆全國熱分析動力學(xué)與熱動力學(xué)學(xué)術(shù)會議暨江蘇省第三屆熱分析技術(shù)研討會論文集[C];2011年

8 王立新;;空冷器環(huán)肋的熵最小化原理分析[A];全國第四屆換熱器學(xué)術(shù)會議論文集[C];2011年

9 李慧敏;王君;蓋新峰;;壁掛爐主換熱器涂層防腐蝕有效性分析[A];中國土木工程學(xué)會城市燃?xì)夥謺?yīng)用專業(yè)委員會2010年年會論文集[C];2010年

10 蘭治和;;翅片螺旋機(jī)床的設(shè)計與應(yīng)用[A];2000年晉冀魯豫鄂蒙六省區(qū)機(jī)械工程學(xué)會學(xué)術(shù)研討會論文集（河南分冊）[C];2000年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 記者 史愛萍;銅翅片抑菌空調(diào)公交車亮相受關(guān)注[N];中國有色金屬報;2009年

2 記者 沈文敏;全球首批抑菌空調(diào)公交車在滬運(yùn)營[N];人民日報海外版;2009年

3 畢彰;宋趙昌《寫生蛺蝶圖卷》解析[N];美術(shù)報;2002年

4 本報記者 殷化全　通訊員 黃俊軍 洪媛媛;逆水揚(yáng)帆順風(fēng)行[N];黃山日報;2009年

5 張穎;賣家電！還是賣坦克？[N];中國電子報;2001年

6 劉豐 上海長征醫(yī)院;關(guān)于風(fēng)冷冷凍機(jī)組節(jié)能改造的探討[N];建筑時報;2009年

7 言志;格蘭仕力排眾議鏗鏘釋疑[N];國際商報;2000年

8 山東 樊少軍;窗式空調(diào)器蒸發(fā)器泄漏故障的修復(fù)[N];電子報;2010年

9 梁正毅;奧克斯三匹快馬沖三甲[N];經(jīng)理日報;2002年

10 孫姍姍;抑菌銅抑制空調(diào)細(xì)菌滋生[N];中國建設(shè)報;2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 孔松濤;熱量運(yùn)輸機(jī)理及其在混沌流強(qiáng)化傳熱中的應(yīng)用研究[D];鄭州大學(xué);2007年

2 何冰強(qiáng);二氧化碳平行流氣體冷卻器建模與特性試驗研究[D];華南理工大學(xué);2010年

3 陳作義;交叉三角形波紋板流道傳熱與流動特性的研究[D];華南理工大學(xué);2012年

4 柳長昕;半導(dǎo)體溫差發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗研究及其應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李淑芳;高效微通道換熱器翅片機(jī)的設(shè)計及控制[D];華中科技大學(xué);2013年

2 陳鼎;微通道換熱器翅片剪斷機(jī)構(gòu)與伺服控制系統(tǒng)設(shè)計[D];華中科技大學(xué);2013年

3 高新彪;空調(diào)鋁箔式換熱器翅片穿插銅管的力位控制[D];山東大學(xué);2014年

4 王孝紅;隧道LED燈具系統(tǒng)級熱管理及強(qiáng)化散熱機(jī)理研究[D];浙江大學(xué);2012年

5 馬佳;側(cè)加熱腔內(nèi)自然對流的翅片位置和瑞利數(shù)的影響[D];北京交通大學(xué);2013年

6 費(fèi)朝輝;通訊設(shè)備的熱設(shè)計和熱分析研究[D];華中科技大學(xué);2013年

7 曾志剛;基于PLC的微通道換熱器自動化生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計[D];華中科技大學(xué);2013年

8 葛浩;新型微通道熱沉的設(shè)計和數(shù)值研究[D];上海交通大學(xué);2007年

9 譚傳智;FLUENT在汽車空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2007年

10 寧寶煥;機(jī)車散熱器的數(shù)值模擬與結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];大連交通大學(xué);2010年

，

本文編號：2472136