隨著全球能源短缺和環(huán)境污染問題的不斷加劇,綠色化已成為高端裝備重要的發(fā)展趨勢及技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域,是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)和技術(shù)前沿。節(jié)能是綠色化主要研究內(nèi)容之一,數(shù)控機(jī)床作為制造業(yè)廣泛使用的基礎(chǔ)裝備,節(jié)能潛力巨大,節(jié)能設(shè)計(jì)需求緊迫。目前機(jī)床廠商缺少機(jī)床專用電機(jī)匹配方法和工具,在選擇電機(jī)時(shí)往往依據(jù)工人經(jīng)驗(yàn),而且在設(shè)計(jì)階段無法預(yù)測機(jī)床能耗性能以調(diào)整電機(jī)選擇方案,造成電機(jī)選擇過大的問題,導(dǎo)致資源浪費(fèi),且?guī)砹司薮蟮墓ぷ髁�。針對該問題,本文在2016年工信部綠色制造系統(tǒng)集成項(xiàng)目的資助下,以數(shù)控滾齒機(jī)床為研究對象,開展了基于電機(jī)匹配的機(jī)床節(jié)能設(shè)計(jì)方法研究及軟件開發(fā),可以為數(shù)控滾齒機(jī)床節(jié)能設(shè)計(jì)提供有效支撐。首先,對數(shù)控滾齒機(jī)床結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和能耗特點(diǎn)進(jìn)行分析,根據(jù)分析結(jié)果并基于數(shù)控滾齒機(jī)床電機(jī)參數(shù)和其他設(shè)計(jì)階段可獲得的參數(shù),建立數(shù)控滾齒機(jī)床階段單元功率模型。在此基礎(chǔ)上建立機(jī)床能量效率模型和能量流模型,并計(jì)算機(jī)床待機(jī)階段、空載階段和切削階段耗能系統(tǒng)的能耗占比以及機(jī)床各階段的能耗占比和能量利用率,通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)床階段單元功率模型的準(zhǔn)確性。其次,根據(jù)數(shù)控滾齒機(jī)床結(jié)構(gòu)特點(diǎn),劃定數(shù)控滾齒機(jī)床電機(jī)匹配范圍,建立五類數(shù)控滾齒機(jī)床... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

中國能源消費(fèi)總量和制造業(yè)能源消費(fèi)總量Fig.1.1ThetotalenergyuseinChinaandtotalenergyconsumptioninmanufacturinginChina

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文2圖1.2制造業(yè)能源消費(fèi)占所有產(chǎn)業(yè)比例Fig.1.2Theproportionmanufacturingaccountingforallenergyconsumptionindustries機(jī)床作為工作母機(jī)，是制造業(yè)基本耗能設(shè)備[4]。GUTOWSKI[5]指出，數(shù)控機(jī)床是基礎(chǔ)加工裝備，主要通過消耗電能影響環(huán)境。美國能源信息部公布的能源年鑒顯示，機(jī)床消耗的電能占據(jù)了制造業(yè)消耗電能的75%[6]。此外，GUTOWSKI[7]指出，一臺主軸功率為22kW的數(shù)控機(jī)床，每年排放的CO2量與61輛SUV汽車相當(dāng)。由此可見，隨著全球資源、能源短缺和環(huán)境污染問題的不斷加劇，全球能源緊張和機(jī)床高能耗之間的矛盾愈發(fā)激烈，節(jié)能已成為機(jī)床行業(yè)重要的發(fā)展趨勢。1.1.2機(jī)床節(jié)能的廣闊前景GardenerResearch[8]統(tǒng)計(jì)了2016年機(jī)床消費(fèi)額排名世界前60的國家，其中排名在前10位的國家如圖1.3所示。報(bào)告指出，2016年世界機(jī)床消費(fèi)額排名前60的國家，在機(jī)床上的開支共計(jì)71,221.9百萬美元，同時(shí)中國牢牢占據(jù)第一，其消費(fèi)額等于第二到第六名國家之和�？梢姍C(jī)床量大面廣，是全球節(jié)能的重要對象。圖1.32016年世界機(jī)床消費(fèi)額排名Fig.1.3Worldrankingofmachinetoolconsumptionin2016

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文2圖1.2制造業(yè)能源消費(fèi)占所有產(chǎn)業(yè)比例Fig.1.2Theproportionmanufacturingaccountingforallenergyconsumptionindustries機(jī)床作為工作母機(jī)，是制造業(yè)基本耗能設(shè)備[4]。GUTOWSKI[5]指出，數(shù)控機(jī)床是基礎(chǔ)加工裝備，主要通過消耗電能影響環(huán)境。美國能源信息部公布的能源年鑒顯示，機(jī)床消耗的電能占據(jù)了制造業(yè)消耗電能的75%[6]。此外，GUTOWSKI[7]指出，一臺主軸功率為22kW的數(shù)控機(jī)床，每年排放的CO2量與61輛SUV汽車相當(dāng)。由此可見，隨著全球資源、能源短缺和環(huán)境污染問題的不斷加劇，全球能源緊張和機(jī)床高能耗之間的矛盾愈發(fā)激烈，節(jié)能已成為機(jī)床行業(yè)重要的發(fā)展趨勢。1.1.2機(jī)床節(jié)能的廣闊前景GardenerResearch[8]統(tǒng)計(jì)了2016年機(jī)床消費(fèi)額排名世界前60的國家，其中排名在前10位的國家如圖1.3所示。報(bào)告指出，2016年世界機(jī)床消費(fèi)額排名前60的國家，在機(jī)床上的開支共計(jì)71,221.9百萬美元，同時(shí)中國牢牢占據(jù)第一，其消費(fèi)額等于第二到第六名國家之和�？梢姍C(jī)床量大面廣，是全球節(jié)能的重要對象。圖1.32016年世界機(jī)床消費(fèi)額排名Fig.1.3Worldrankingofmachinetoolconsumptionin2016


本文編號：2979213