【摘要】： 控制液壓系統(tǒng)污染的關(guān)鍵問題之一是合理地設(shè)計(jì)和維護(hù)過濾系統(tǒng),降低各關(guān)鍵點(diǎn)的污染度,但勢必會(huì)增加系統(tǒng)成本。通過引入優(yōu)化的思想,達(dá)到系統(tǒng)性能和成本之間的折衷,從而制定最優(yōu)決策是非常必要的。由于在優(yōu)化建模中存在許多模糊、不確定的參數(shù),采用模糊的不確定性優(yōu)化理論和方法對過濾器進(jìn)行優(yōu)化配置研究具有十分重要的意義。 本文首先總結(jié)了國內(nèi)外液壓系統(tǒng)污染控制和模糊優(yōu)化方法方面的研究成果,闡述了采用優(yōu)化思想和模糊優(yōu)化方法對過濾器進(jìn)行配置的必要性。其次,以典型單回路液壓系統(tǒng)為研究對象,在考慮諸多模糊參數(shù)的情況下,建立了基于模糊參數(shù)的整數(shù)線性規(guī)劃(FPILP)方法的液壓系統(tǒng)過濾器配置決策模型,并將FPILP方法所求得的結(jié)果與確定性及區(qū)間參數(shù)規(guī)劃方法進(jìn)行了對比和分析。 本文將諸多不確定性參數(shù)表示成區(qū)間模糊數(shù)的形式,建立了基于區(qū)間模糊整數(shù)線性規(guī)劃(IFILP)和區(qū)間模糊二次整數(shù)線性規(guī)劃(IFQILP)方法的液壓系統(tǒng)過濾器配置決策模型。將FPILP、IFILP和IFQILP方法分別求得的最優(yōu)解從理論上進(jìn)行了對比和分析研究。研究結(jié)果表明(a)在污染物侵入/產(chǎn)生率水平為重度時(shí)模糊優(yōu)化能夠有效降低系統(tǒng)成本最優(yōu)值;(b)同時(shí)設(shè)置吸油路和回油路過濾器能夠以最低的成本降低系統(tǒng)污染度,但當(dāng)污染物侵入/產(chǎn)生率水平為重度時(shí)有較大的風(fēng)險(xiǎn)性;相比較而言,此時(shí)同時(shí)設(shè)置吸油路和壓力油路過濾器能夠有效降低液壓系統(tǒng)污染度,取得更好的過濾效果;(c)雖然IFILP方法使系統(tǒng)成本最優(yōu)值較低,但區(qū)間模糊因子為1,即各過濾器的納垢容量約束為緊約束,故IFILP方法的經(jīng)濟(jì)性是以犧牲設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)為代價(jià)的;雖然IFQILP方法增大了系統(tǒng)成本最優(yōu)值,縮短了過濾器濾芯更換周期,但各關(guān)鍵點(diǎn)區(qū)間模糊因子均為零,即在系統(tǒng)成本和設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)間達(dá)到了良好的折衷。 最后,考慮到實(shí)際問題的需要,設(shè)計(jì)了一套典型單回路液壓污染采樣測試主系統(tǒng)、液壓污染采樣測試系統(tǒng)采樣設(shè)備和液壓污染采樣測試注入系統(tǒng),并制定了液壓污染采樣測試系統(tǒng)的試驗(yàn)步驟和方法。該系統(tǒng)能夠達(dá)到有效控制液壓系統(tǒng)內(nèi)部污染循環(huán)、測定液壓系統(tǒng)污染度的要求。
【圖文】：

2.3所示為一典型單回路液壓系統(tǒng)，包括油箱、液壓泵、液壓控制（執(zhí)行）元件、吸油過濾器、壓力油路過濾器和回油路過濾器等。為了建立液壓系統(tǒng)污染傳遞方程，對圖2.3所示的液壓系統(tǒng)作如下假設(shè)：（1）污染物在油液內(nèi)均勻分布，除過濾器外系統(tǒng)內(nèi)其它元件不滯留污染物；（2）所有過濾器均為理想的比例控制器，對于任何顆粒范圍的過濾比 β 保持不變；（3）各個(gè)元件的污染物侵入/產(chǎn)生率不變；（4）不考慮顆粒污染物在油箱中的沉降效應(yīng)；（5）系統(tǒng)的流量為一定值；（6）為簡化系統(tǒng)，將液壓控制元件與執(zhí)行元件合并為一體考慮其污染狀態(tài)。液壓系統(tǒng)中某一點(diǎn)的污染度取決于污染物侵入系統(tǒng)的位置、污染物侵入率、過濾器的安裝位置以及過濾精度等一系列因素。按照在污染控制系統(tǒng)中的作用，液壓元件基本上可分為過濾器、油箱和其他元件等，，過濾器是污染控制系統(tǒng)中的污染控制器，而油箱和其他元件由于工作中磨損產(chǎn)生污染物，或通過某些部位從外部侵入污染物，因而可視為系統(tǒng)內(nèi)的污染源。根據(jù)這三類元件的污染傳遞方框圖可以畫出任何液壓系統(tǒng)的污染傳遞方框圖，圖2.3所示的典型單回路液壓系統(tǒng)的污染傳遞方框圖如圖2.4所示。根據(jù)圖2.4

12,17—過濾器 3—截止閥 4—節(jié)流閥 5,13,16,18—油液取樣設(shè)備 7,染物注入系統(tǒng) 8—加載閥 10—流量計(jì) 11—熱冷卻器 15—油箱 20—圖 5.1 液壓污染采樣測試主系統(tǒng)的計(jì)算與選擇也是液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)不可缺少的一部分,簡單介紹泵的選擇壓泵的最大工作壓力 pp： p= p+∑ Δp=+MPa=Mp161()17max出口到執(zhí)行元件入口之間的管路損失，取1MPa。壓泵的流量Qp： QkQ1 .1100L/min110L/minp≥ =×=，其中k為。型不同類型液壓泵對液壓系統(tǒng)污染度的影響，同時(shí)也為了后續(xù)研同液壓泵的污染敏感度、耐污染能力與污染物顆粒尺寸、運(yùn)動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TH137

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王爐平;基于主動(dòng)維護(hù)的液壓系統(tǒng)污染控制理論研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 胡臻;基于模糊隨機(jī)優(yōu)化的液壓系統(tǒng)污染控制理論研究[D];華中科技大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2642923