本文關(guān)鍵詞：基于低摩擦氣缸的力平衡系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國載人航天技術(shù)的飛速發(fā)展和探月工程逐步深入的進(jìn)行，航天器性能的優(yōu)劣往往影響甚至決定著探月工程進(jìn)展能否繼續(xù)順利的進(jìn)行。這就需要在航天器進(jìn)入外太空之前對航天器里的關(guān)鍵元件進(jìn)行地面測試，以確定其性能能否滿足一定的技術(shù)指標(biāo)和要求。這就需要有大量的結(jié)構(gòu)動力學(xué)測試設(shè)備、測試系統(tǒng)等基礎(chǔ)設(shè)施來模擬外太空的微重力環(huán)境。氣動力平衡系統(tǒng)是模擬微重力環(huán)境的重要手段，，因此對氣動力平衡系統(tǒng)進(jìn)行研究具有重要意義。 本文首先對力平衡系統(tǒng)中的壓力控制元件—大流量壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)行數(shù)學(xué)建模和仿真分析。采用仿真分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)合的方法，研究了壓力調(diào)節(jié)閥的靜、動態(tài)特性，研究了壓力調(diào)節(jié)閥充放氣過程中出口腔壓力動態(tài)和閥芯位移動態(tài)。 然后對氣動力平衡系統(tǒng)里的關(guān)鍵氣動元件進(jìn)行了理論分析和仿真建模，并進(jìn)行基于低摩擦氣缸的氣動力平衡系統(tǒng)的建模。在該系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行了特性分析，分析了氣罐容積、氣管長度、氣缸進(jìn)氣孔直徑對系統(tǒng)頻率特性的影響，以得到在仿真的水平上對該系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。 接著，對基于低摩擦氣缸的氣動力平衡系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析，分析了該系統(tǒng)的靜態(tài)平衡特性和動態(tài)平衡特性。分析不同的驅(qū)動速度、不同的負(fù)載質(zhì)量對系統(tǒng)附加力性能的影響，分析了氣罐對于系統(tǒng)驅(qū)動速度與附加力關(guān)系的影響，以指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。 最后對基于低摩擦氣缸的氣動力平衡系統(tǒng)的力平衡特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究了對于三個(gè)不同容積的氣罐，力平衡系統(tǒng)在不同的驅(qū)動速度的作用下，系統(tǒng)附加力的變化規(guī)律。通過實(shí)驗(yàn)與仿真進(jìn)行對比研究，證明系統(tǒng)方案的可行性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：微重力環(huán)境 壓力調(diào)節(jié)閥 氣動力平衡系統(tǒng) 特性分析 附加力
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH138.51
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題的來源及研究意義10-11
• 1.2 氣動力平衡系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 低摩擦氣缸的研究進(jìn)展11-13
• 1.2.2 電氣比例閥的研究13-14
• 1.2.3 氣動力平衡系統(tǒng)的研究14-16
• 1.3 課題的研究內(nèi)容16-17
• 第2章 大流量壓力調(diào)節(jié)閥的建模仿真與實(shí)驗(yàn)分析17-43
• 2.1 引言17
• 2.2 壓力調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)組成及工作原理17-20
• 2.2.1 壓力調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)組成17-18
• 2.2.2 壓力調(diào)節(jié)閥的工作原理18-19
• 2.2.3 壓力調(diào)節(jié)閥的參數(shù)實(shí)測19-20
• 2.3 壓力調(diào)節(jié)閥的建模20-33
• 2.3.1 閥口流動的質(zhì)量流量方程20-22
• 2.3.1.1 閥口的質(zhì)量流量方程21-22
• 2.3.1.2 閥口的有效節(jié)流面積22
• 2.3.2 上、下閥口流動的氣體質(zhì)量流量連續(xù)性方程22-24
• 2.3.3 閥芯動力學(xué)方程24-29
• 2.3.3.1 閥芯運(yùn)動部分的摩擦力模型28
• 2.3.3.2 閥口橡膠密封墊片的模型28-29
• 2.3.4 壓力調(diào)節(jié)閥的仿真模型29-33
• 2.3.4.1 壓力調(diào)節(jié)閥的反饋主軸受力分析29-31
• 2.3.4.2 壓力調(diào)節(jié)閥仿真模型的建立31-32
• 2.3.4.3 氣動提動閥 AMESet 模型修改32-33
• 2.4 壓力調(diào)節(jié)閥靜態(tài)特性的分析33-36
• 2.4.1 壓力調(diào)節(jié)閥的壓力特性34-35
• 2.4.2 壓力調(diào)節(jié)閥的流量特性35-36
• 2.5 壓力調(diào)節(jié)閥的動態(tài)特性分析36-41
• 2.5.1 壓力調(diào)節(jié)閥的充放氣討論37-39
• 2.5.2 壓力調(diào)節(jié)閥的出口壓力和閥芯位移的響應(yīng)39-41
• 2.6 本章小結(jié)41-43
• 第3章 基于低摩擦氣缸的力平衡系統(tǒng)的建模及特性分析43-55
• 3.1 引言43
• 3.2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及工作原理43-44
• 3.2.1 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成43-44
• 3.2.2 系統(tǒng)的工作原理44
• 3.3 系統(tǒng)中關(guān)鍵氣動元件的建模44-51
• 3.3.1 壓力調(diào)節(jié)先導(dǎo)閥的建模45-46
• 3.3.2 壓力調(diào)節(jié)主閥仿真模型的封裝46
• 3.3.3 間隙密封低摩擦氣缸的建模46-51
• 3.3.3.1 氣缸內(nèi)節(jié)流孔處的流量方程47-49
• 3.3.3.2 氣缸腔室內(nèi)的流量連續(xù)性方程49
• 3.3.3.3 氣缸活塞的動力學(xué)方程49-50
• 3.3.3.4 對氣缸進(jìn)行整體的仿真建模50-51
• 3.4 系統(tǒng)的仿真建模與特性分析51-54
• 3.4.1 系統(tǒng)的仿真建模51-52
• 3.4.2 系統(tǒng)的特性分析52-54
• 3.4.2.1 氣罐容積的大小對系統(tǒng)頻率特性的影響52
• 3.4.2.2 氣管路的長度對系統(tǒng)頻率特性的影響52-53
• 3.4.2.3 氣缸進(jìn)氣節(jié)流孔直徑對系統(tǒng)頻率特性的影響53-54
• 3.5 本章小結(jié)54-55
• 第4章 基于低摩擦氣缸的力平衡系統(tǒng)的附加力仿真分析55-65
• 4.1 引言55
• 4.2 力平衡系統(tǒng)的靜態(tài)平衡分析55-56
• 4.3 力平衡系統(tǒng)附加力分析56-64
• 4.3.1 系統(tǒng)驅(qū)動速度為常值56-60
• 4.3.2 負(fù)載質(zhì)量為常值60-62
• 4.3.3 氣罐容積一定時(shí)系統(tǒng)驅(qū)動力隨驅(qū)動速度變化特性62-64
• 4.4 小結(jié)64-65
• 第5章 氣動力平衡系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究65-73
• 5.1 引言65
• 5.2 力平衡系統(tǒng)試驗(yàn)臺方案設(shè)計(jì)65-69
• 5.2.1 試驗(yàn)臺整體結(jié)構(gòu)65-66
• 5.2.2 試驗(yàn)臺的組成元件66-68
• 5.2.3 軟件平臺及開發(fā)程序68-69
• 5.3 力平衡系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)69-71
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)過程69
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果69-71
• 5.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析討論71
• 5.4 本章小結(jié)71-73
• 結(jié)論73-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 致謝80

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 賈瑞斌;;新型低摩擦氣缸的特性及其應(yīng)用[J];裝備制造技術(shù);2012年08期

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3 王燕波,包鋼,李軍,王祖溫;氣壓垂直伺服定位系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究[J];機(jī)床與液壓;2004年05期

  本文關(guān)鍵詞：基于低摩擦氣缸的力平衡系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：292827