對(duì)置式柱塞泵動(dòng)力性能分析
本文關(guān)鍵詞:對(duì)置式柱塞泵動(dòng)力性能分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:柱塞泵作為高壓高效的泵類機(jī)械,在石油開(kāi)采、化學(xué)工業(yè)、城市供水等需要高壓力的場(chǎng)合有著不可替代的作用。不同應(yīng)用場(chǎng)合有不同的排出壓力和排出流量要求,在選擇、設(shè)計(jì)、檢測(cè)柱塞泵時(shí),缺乏一個(gè)通用的柱塞泵性能分析軟件,因此開(kāi)發(fā)一個(gè)綜合性的柱塞泵性能分析程序是非常必要的。柱塞泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)部件的不平衡質(zhì)量會(huì)給設(shè)備造成額外的擾力(矩),分析計(jì)算擾力(矩)對(duì)柱塞泵安裝基礎(chǔ)設(shè)計(jì)以及安全運(yùn)行具有重要意義。本文在對(duì)柱塞泵進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和動(dòng)力分析的基礎(chǔ)上,基于MATLAB/GUI軟件開(kāi)發(fā)了可視化的柱塞泵性能分析界面,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)對(duì)柱塞泵進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析。柱塞泵的主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)為曲柄滑塊機(jī)構(gòu),曲軸的偏心矩即曲柄半徑,采用機(jī)械原理推導(dǎo)柱塞泵運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算公式,根據(jù)柱塞在泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)形態(tài),分析柱塞泵的流量脈動(dòng)、流量損失等參數(shù),同時(shí)分析柱塞泵的連桿比對(duì)柱塞運(yùn)動(dòng)的影響規(guī)律。(2)對(duì)柱塞泵的主要零部件進(jìn)行受力分析。對(duì)柱塞泵曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中的曲軸、曲柄、連桿以及介桿進(jìn)行受力分析,得到連桿、介桿、柱塞的受力計(jì)算公式以及連桿的擺角速度、角加速度的計(jì)算公式。通過(guò)對(duì)柱塞泵整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)計(jì)算,得到柱塞泵的曲軸在工作時(shí)的受力情況。(3)分析柱塞泵的擾力以及擾力矩。對(duì)柱塞泵的擾力以及擾力矩產(chǎn)生的原因進(jìn)行歸納總結(jié),對(duì)典型的三缸單作用柱塞泵和5DW型(五對(duì)置)高壓對(duì)置式柱塞泵進(jìn)行擾力分析,總結(jié)得到多缸對(duì)置柱塞泵和多缸非對(duì)置柱塞泵的擾力計(jì)算通式,利用MATLAB分析擾力隨曲柄轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律。通過(guò)對(duì)柱塞泵擾力的分析,總結(jié)出減小擾力的方法。(4)開(kāi)發(fā)柱塞泵性能分析可視化界面。在Windows平臺(tái)上基于MATLAB的GUI開(kāi)發(fā)環(huán)境,建立柱塞泵運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、擾力(矩)分析程序,對(duì)本課題所研究的5DW高壓對(duì)置式柱塞泵進(jìn)行整體性能的分析。
【關(guān)鍵詞】:對(duì)置式柱塞泵 動(dòng)力性能 擾力(矩) MATLAB
【學(xué)位授予單位】:山東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH322
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 緒論9-15
- 1.1 課題來(lái)源以及研究意義9-11
- 1.1.1 課題來(lái)源9
- 1.1.2 課題的研究意義9-11
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容13-15
- 第二章 柱塞泵的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析15-29
- 2.1 柱塞泵柱塞的運(yùn)動(dòng)分析15-20
- 2.1.1 柱塞的位移15-17
- 2.1.2 柱塞的速度17-19
- 2.1.3 柱塞的加速度19-20
- 2.2 連桿比對(duì)柱塞運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響20-22
- 2.2.1 連桿比對(duì)運(yùn)動(dòng)近似公式的誤差21
- 2.2.2 柱塞的真實(shí)運(yùn)動(dòng)與一階簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的區(qū)別21-22
- 2.3 連桿的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析22-23
- 2.4 柱塞泵流量分析23-27
- 2.5 柱塞泵的容積效率27-28
- 2.6 本章小結(jié)28-29
- 第三章 柱塞泵的力學(xué)分析29-38
- 3.1 作用于柱塞泵傳動(dòng)端的力29-31
- 3.2 曲柄滑塊結(jié)構(gòu)的受力分析31-36
- 3.2.1 連桿運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算32-33
- 3.2.2 柱塞-十字頭和連桿的受力分析33-36
- 3.3 曲軸的受力分析36
- 3.4 本章小結(jié)36-38
- 第四章 柱塞泵的擾力和擾力矩分析38-51
- 4.1 旋轉(zhuǎn)設(shè)備產(chǎn)生擾力分析38-39
- 4.1.1 旋轉(zhuǎn)設(shè)備產(chǎn)生擾力的原因38
- 4.1.2 動(dòng)力設(shè)備擾力的確定38-39
- 4.2 擾力的計(jì)算39-43
- 4.2.1 曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的質(zhì)量分析39-40
- 4.2.2 柱塞泵的慣性力分析40-43
- 4.3 多缸柱塞泵的擾力分析43-48
- 4.3.1 柱塞泵中單個(gè)缸體的擾力計(jì)算43-44
- 4.3.2 多缸柱塞泵的擾力計(jì)算公式44-46
- 4.3.3 擾力計(jì)算實(shí)例46-48
- 4.4 柱塞泵的擾力矩分析48-50
- 4.5 本章小結(jié)50-51
- 第五章 基于MATLAB/GUI的柱塞泵性能分析可視化界面51-57
- 5.1 MATLAB軟件簡(jiǎn)要概述51
- 5.2 柱塞泵的性能分析可視化界面的主要分析內(nèi)容51-53
- 5.3 柱塞泵性能分析可視化界面設(shè)計(jì)53-56
- 5.4 本章小結(jié)56-57
- 第六章 總結(jié)與展望57-59
- 6.1 總結(jié)57
- 6.2 展望57-59
- 參考文獻(xiàn)59-62
- 攻讀碩士期間發(fā)表的論文62-63
- 致謝63
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