由于氣缸具有運(yùn)動(dòng)速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低等一系列優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)自動(dòng)化和工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。但是由于氣體的可壓縮性、粘性等特性不同于液壓系統(tǒng),氣缸性能的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其工程應(yīng)用,致使氣缸工作性能普遍不佳。針對(duì)這種情況,本文對(duì)所研究的多級(jí)雙作用玻璃鋼氣缸的靜動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模、理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。本文針對(duì)礦山常用的多級(jí)雙作用玻璃鋼氣缸,根據(jù)流體力學(xué)和氣壓傳動(dòng)原理建立了氣缸的靜動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,對(duì)模型的參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算,并對(duì)氣缸的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了仿真研究和分析。鑒于氣缸的摩擦力對(duì)氣缸的動(dòng)態(tài)特性有著直接的影響,本文對(duì)氣缸的摩擦特性和爬行現(xiàn)象進(jìn)行了理論研究,提出了氣缸爬行現(xiàn)象的發(fā)生判據(jù),討論了減小和消除氣缸爬行現(xiàn)象的途徑。在理論研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了基于LabVIEW的氣缸性能實(shí)驗(yàn)軟硬件系統(tǒng)。硬件部分包括氣缸改造、傳感器選型、數(shù)據(jù)采集電路;軟件部分包括多路數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng),利用LabVIEW與國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)采集卡,構(gòu)建了基于虛擬儀器技術(shù)的多級(jí)雙作用氣缸性能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。在此系統(tǒng)上,完成了多級(jí)雙作用氣缸的靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能的實(shí)驗(yàn)研究,并和理論研究結(jié)果進(jìn)行了比較。通過(guò)理論推導(dǎo)和參數(shù)計(jì)算建立了多級(jí)雙作用氣缸的... 

【文章來(lái)源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：98 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

萬(wàn)向氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)的整體圖

壓縮空氣的動(dòng)力伸出和縮回氣缸，使鉆機(jī)能夠方便地水平鉆孔或向下鉆孔。為了避免在多級(jí)缸的外部存在大量的通氣管路，本文所研究的氣缸采用活塞桿內(nèi)部通氣的氣路設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)如圖2一1所示。多級(jí)雙作用氣缸為套筒式，最外層為外缸體，最內(nèi)層為活塞桿，中間為多級(jí)缸體，多級(jí)缸體可以設(shè)置多個(gè)，本文所研究的多級(jí)雙作用氣缸為一個(gè)二級(jí)缸。多級(jí)雙作用氣缸，主要包括:活塞桿上端蓋、活塞桿、多級(jí)缸端蓋、外缸上端蓋、多級(jí)缸體、外缸體、密封圈、支撐環(huán)、外缸下端蓋、活塞桿內(nèi)管、活塞桿下端蓋。在活塞桿伸出端的外缸端蓋和多級(jí)缸端蓋的內(nèi)圓上，在防塵圈和支撐環(huán)的中間分別設(shè)置一凹槽，槽中放置密封圈;同樣在另一端活塞桿和多級(jí)缸體的活塞外圓面上，在支撐環(huán)兩側(cè)分別設(shè)置凹槽，槽中分別放置密封圈。從而在外缸體、外缸體端蓋中的密封圈、多級(jí)缸體和多級(jí)缸體活塞中的密封圈之間形成封閉的環(huán)形腔IV;在多級(jí)缸體、多級(jí)缸體端蓋中的密封圈、活塞桿和活塞桿下活塞中的密封圈之間形成封閉的環(huán)形腔111。在活塞桿內(nèi)設(shè)置活塞桿內(nèi)管，活塞桿內(nèi)管上端和活塞桿上密封連接，下端和活塞桿下密封連接

多級(jí)雙作用氣缸的靜態(tài)特性研究缸大行程為鉆機(jī)鉆孔提供推力。氣缸伸出過(guò)程中腔lV以及腔m中的氣體通過(guò)D孔、C孔返回到腔11，從通氣孔B排出，多級(jí)雙作用氣缸伸展?fàn)顟B(tài)如圖2一2所示。圖2一2多級(jí)氣缸伸展?fàn)顟B(tài)圖Fig.2一 2ExtensionofmultistagePneumaticeylinder當(dāng)B孔通入壓縮空氣，A孔通大氣時(shí)，壓縮氣體從B孔進(jìn)入腔m，通過(guò)C孔又進(jìn)入腔11，這使活塞桿在腔11的氣體壓力作用下向下回縮，當(dāng)活塞桿的活塞縮回到D孔以下位置后，氣體通過(guò)D孔進(jìn)入腔W，在W腔氣體的壓力下多級(jí)缸體也開始向下回縮

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于MATLAB的氣缸摩擦力補(bǔ)償與仿真研究[J]. 蔣守勇,李作麗,成勇.  煤炭工程. 2007(01)
[2]氣動(dòng)比例控制系統(tǒng)的建模與辨識(shí)[J]. 孔祥臻,劉延俊,王勇,蔣守勇.  機(jī)床與液壓. 2006(09)
[3]淺談錨桿鉆機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 鄒敢.  鑿巖機(jī)械氣動(dòng)工具. 2006(03)
[4]雙活塞缸式氣動(dòng)真空發(fā)生系統(tǒng)的建模與仿真[J]. 潘孝斌,李小寧,許有熊.  機(jī)床與液壓. 2006(08)
[5]一種高速氣缸模型的仿真研究[J]. 羅小輝,傅曉云,李寶仁.  機(jī)床與液壓. 2006(08)
[6]氣缸運(yùn)動(dòng)建模及爬行現(xiàn)象判別[J]. 馬延峰,張百海,彭光正.  機(jī)床與液壓. 2006(07)
[7]基于試驗(yàn)—量綱分析法的氣缸爬行判定式研究[J]. 黃俊,李小寧.  南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(03)
[8]氣缸低速運(yùn)動(dòng)摩擦力模型的研究[J]. 黃俊,李小寧.  機(jī)床與液壓. 2005(11)
[9]滑�？刂圃跉鈩�(dòng)位置伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 呂雙,邢科禮.  機(jī)械工程師. 2005(10)
[10]雙行程集成氣缸的設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)特性研究[J]. 吳碧金,蘇錦樹.  集美大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(03)

博士論文
[1]氣缸低速爬行特性及其特征判據(jù)的研究[D]. 黃俊.南京理工大學(xué) 2006

碩士論文
[1]智能閥門伺服定位系統(tǒng)的研究[D]. 曹會(huì)發(fā).浙江大學(xué) 2006
[2]氣動(dòng)伺服定位系統(tǒng)的理論研究與應(yīng)用[D]. 謝朝夕.重慶大學(xué) 2005
[3]氣動(dòng)數(shù)字定位控制系統(tǒng)的研究[D]. 張廣和.重慶大學(xué) 2004
[4]氣動(dòng)位置控制系統(tǒng)建模及控制策略研究[D]. 趙升奇.湖南大學(xué) 2003
[5]氣缸低速摩擦特性的研究[D]. 謝祖剛.浙江大學(xué) 2003



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