本文關(guān)鍵詞：基于空氣量控制的氣動節(jié)能回路的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本課題來源于日本SMC株式會社委托的研究項目,對基于空氣量控制的氣動節(jié)能回路進行仿真及實驗研究。在傳統(tǒng)的氣動回路中,氣缸活塞換向是由換向閥切換進、排氣腔完成的,通常在打開進氣通道的同時也打開了排氣通道,這樣失去了利用進、排氣的時間差來控制回路的可能性。氣缸活塞桿在伸出的全程,無桿腔均通入壓縮氣體,而在回程時,排氣腔中接近于供氣壓力的壓縮氣體被直接排放到大氣中,壓縮空氣的膨脹能未被利用而造成浪費。針對傳統(tǒng)回路的缺點,本文設(shè)計了基于空氣量控制的節(jié)能回路。回路通過對進、排氣腔切換時間的單獨控制,實現(xiàn)了對進出系統(tǒng)空氣量的定量控制,即只需根據(jù)系統(tǒng)的需要,通入適量的壓縮空氣,而無需全行程時間供氣。通過利用壓縮空氣的膨脹能做功,提高壓縮空氣的利用率,達到節(jié)能的目的。首先,本文建立了氣動節(jié)能回路的數(shù)學(xué)模型,利用Matlab軟件建立了仿真模型,進行仿真分析,獲得了系統(tǒng)氣缸兩腔壓力、活塞運行速度、位移、空氣量等參數(shù)的變化規(guī)律,為下一步節(jié)能效果的研究提供理論基礎(chǔ)。其次,本文設(shè)計了氣動節(jié)能回路和實驗硬件電路,搭建了實驗臺。利用Labview軟件編寫了實驗數(shù)據(jù)采集與處理程序,可方便地實時顯示各參數(shù)的變化曲線,控制換向閥的開啟與關(guān)閉順序。最后,本文通過仿真與實驗的對比驗證了仿真模型的正確性。仿真與實驗結(jié)果均表明,與傳統(tǒng)氣動回路相比,本文提出的基于空氣量控制的節(jié)能回路在相同實驗條件下,與傳統(tǒng)氣動回路相比可節(jié)省71.4%的空氣量。本文還通過實驗給出了氣缸進、排氣腔切換的時間序列,在該序列控制下,節(jié)能回路的耗氣量明顯低于傳統(tǒng)氣動回路,具有較好的節(jié)能效果。
【關(guān)鍵詞】：氣動系統(tǒng) 節(jié)能 空氣量 控制序列
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH138
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 空壓機群的節(jié)能控制11-12
• 1.2.2 在氣動系統(tǒng)中使用不同壓力的節(jié)能12-15
• 1.2.3 帶排氣回收的氣動系統(tǒng)的節(jié)能15
• 1.3 國外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.4 研究思路及主要研究內(nèi)容19-22
• 1.4.1 研究思路19-20
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容20-22
• 第2章 氣動系統(tǒng)的建模與仿真22-27
• 2.1 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立22-24
• 2.1.1 壓力動態(tài)方程22-23
• 2.1.2 流量方程23
• 2.1.3 運動特性方程23-24
• 2.2 系統(tǒng)仿真模型的建立24-26
• 2.2.1 Matlab簡介24
• 2.2.2 仿真模型的建立24
• 2.2.3 仿真結(jié)果與特性分析24-26
• 2.3 本章總結(jié)26-27
• 第3章 實驗臺的搭建及數(shù)據(jù)采集程序的設(shè)計27-37
• 3.1 實驗臺的搭建27-32
• 3.1.1 實驗臺的結(jié)構(gòu)圖27
• 3.1.2 實驗臺氣動元件搭建27-29
• 3.1.3 實驗臺的電氣元件接線圖29-32
• 3.2 數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計32-36
• 3.2.1 LabView簡介32
• 3.2.2 電氣元件的調(diào)試32-34
• 3.2.3 數(shù)據(jù)采集34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第4章 適量適所氣動回路的實驗研究37-57
• 4.1 適量適所回路動態(tài)特性實驗37-42
• 4.1.1 普通回路的動態(tài)特性實驗37-39
• 4.1.2 適量適所回路的動態(tài)特性實驗39-42
• 4.2 橋式回路的節(jié)能實驗42-48
• 4.2.1 橋式回路運動特性42-44
• 4.2.3 適量適所回路與橋式回路的對比實驗44-46
• 4.2.4 其他型號氣動元件下的節(jié)能實驗46-48
• 4.3 不同控制方式下的節(jié)能實驗48-56
• 4.3.1 基于時間控制的節(jié)能實驗49-53
• 4.3.2 基于空氣量控制的節(jié)能實驗53-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 結(jié)論與展望57-60
• 5.1 主要結(jié)論57
• 5.2 未來研究工作的展望57-60
• 5.2.1 進氣端壓力變化57-58
• 5.2.2 對錯流閥的思考58
• 5.2.3 空氣量閥控制器的設(shè)計58-60
• 參考文獻60-63
• 致謝63

【參考文獻】

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1 蔡茂林;香川利春;;氣動系統(tǒng)的能量消耗評價體系及能量損失分析[J];機械工程學(xué)報;2007年09期

2 王雄耀;;對我國氣動行業(yè)發(fā)展的思考[J];流體傳動與控制;2012年04期

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 遲英姿;氣缸排氣真空發(fā)生系統(tǒng)的研究[D];南京理工大學(xué);2007年

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本文編號：318859