作為工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的能源之一,壓縮空氣在工業(yè)能耗中的比重逐漸升高。但由于壓縮空氣在生產(chǎn)環(huán)節(jié)、運輸環(huán)節(jié)、使用環(huán)節(jié)均存在不同程度地浪費,導(dǎo)致壓縮空氣的利用率很低,遠不能滿足如今資源匱乏時代人們對節(jié)能環(huán)保的要求,因此,提高壓縮空氣的利用率具有重要的實際意義和應(yīng)用價值。針對傳統(tǒng)回路空氣消耗量大這一問題,本文提出一種新型橋式回路,利用壓縮空氣的膨脹能做功和排氣回收再利用達到節(jié)能的目的。本文的研究工作主要圍繞以下幾個方面展開:（1）基于壓縮空氣膨脹能做功和排氣回收再利用的思想,提出一個由五個開關(guān)閥控制的橋式氣動回路,通過控制五個開關(guān)閥的開閉時間來控制氣缸活塞的運動,在保證活塞平穩(wěn)運行到行程終點的前提下,達到系統(tǒng)節(jié)能的目的。（2）基于動態(tài)優(yōu)化的思想,以空氣消耗量為優(yōu)化目標,氣動系統(tǒng)的壓力、流量及動力學(xué)方程為約束,建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)優(yōu)化模型。結(jié)合有限元正交配置法和內(nèi)點法,在AMPL環(huán)境下實現(xiàn)了橋式回路中五個開關(guān)閥開閉時序的優(yōu)化計算。（3）針對不同缸徑、不同供氣壓力、不同負載等工況,利用AMPL環(huán)境,設(shè)置不同的全行程時間和離散點數(shù),進行大量的優(yōu)化與仿真,得到橋式回路的適用范圍。（4）搭建橋式回路實驗臺,利... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１氣動系統(tǒng)能量傳遞與轉(zhuǎn)化流程圖??Ｆｉ．?１．１?Ｅｎｅｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ａｎｄ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｆｌｏｗ?ｏｆ?ｔｈｅｎｅｕｍａｔｉｃ?ｓｓｔｅｍ??

?？執(zhí)行元件??機械能??圖１．１氣動系統(tǒng)能量傳遞與轉(zhuǎn)化流程圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｅｎｅｒｇｙ?ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ａｎｄ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｆｌｏｗ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｎｅｕｍａｔｉｃ?ｓｙｓｔｅｍ??能源一直是制約我國國民經(jīng)濟發(fā)展的一個重要因素，因此節(jié)能研宄具有緊迫??性和現(xiàn)實意義，隨著氣動技術(shù)的廣泛應(yīng)用，氣動系統(tǒng)的節(jié)能迫在眉睫，那么如何??提高氣動系統(tǒng)的能源利用率，已成為國內(nèi)外許多學(xué)者重視的問題［７］。氣動系統(tǒng)能量??傳遞和轉(zhuǎn)化過程如圖Ｕ所示，在壓縮空氣的生產(chǎn)環(huán)節(jié)由于空氣壓縮機不合??理利用等原因，導(dǎo)致壓縮空氣的生產(chǎn)環(huán)節(jié)能量浪費最嚴重，壓縮空氣的輸送環(huán)節(jié)??－１－??

ＷＴ＼?１１?Ｌ＼￣ｎ??（ｃ）??圖１．３排氣回收節(jié)能回路??Ｆｉｇ．?１．３?Ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｗｉｔｈ?ｅｘｈａｕｓｔ?ｇａｓ?ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ??（３）進、出口分別控制節(jié)能回路??Ｐａｕｌ?Ｈａｒｒｉｓ等人采用兩個三位四通換向閥控制氣缸［１７］，文獻中氣缸安裝方式為??豎直安裝，如圖１．４ａ所示，當兩個電磁閥分別處于左位機能時，分別控制無桿腔??和有桿腔的進氣，當兩個電磁閥分別處于右位機能時，分別控制無桿腔和有桿腔??的排氣。文獻中采用遺傳算法對電磁閥的開閉時序進行優(yōu)化求解，通過與同種工??況下傳統(tǒng)回路實驗進行對比，得出活塞桿在伸出與縮回的一個周期內(nèi)，可節(jié)約２９％??－４－??

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3307945