氣缸作為氣動(dòng)系統(tǒng)中最重要的執(zhí)行元件在工廠、企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。但氣缸完成一個(gè)工作行程后，原工作腔內(nèi)的氣體要排向大氣，放掉的這部分有壓空氣仍然具備作功的能力，若能加以回收利用，對(duì)整個(gè)工業(yè)系統(tǒng)來說，具有重大的節(jié)能意義。但如果直接用一氣罐與氣缸排氣腔相連進(jìn)行排氣回收，經(jīng)過幾個(gè)工作循環(huán)后，氣罐壓力逐漸升高，可能會(huì)對(duì)氣缸活塞的運(yùn)動(dòng)特性產(chǎn)生不利影響。針對(duì)這些問題，論文研究了一種新的技術(shù)方案，既能對(duì)氣缸排氣腔壓縮空氣盡可能多的回收，又對(duì)氣缸運(yùn)動(dòng)特性影響較小。為此，論文對(duì)所涉及的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了深入的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。 論文提出了一種創(chuàng)新性的氣缸排氣能量回收技術(shù)途徑：通過附加排氣回收控制裝置將氣缸排氣腔的有壓空氣回收到儲(chǔ)氣罐中，并作為中壓空氣源再利用，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。首先，研究了一種高效的、適合于工業(yè)應(yīng)用的回收系統(tǒng)組成形式；然后建立了相應(yīng)的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型；并通過仿真和實(shí)驗(yàn)，分析出了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)所要解決的關(guān)鍵性的控制技術(shù)問題。這為下一步研究排氣回收控制判據(jù)及排氣回收效率的評(píng)價(jià)方法奠定了基礎(chǔ)。 為了獲得關(guān)鍵的控制技術(shù)指標(biāo)以控制排氣回收過程的啟、停切... 

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
注釋表
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 氣缸排氣節(jié)能研究現(xiàn)狀
        1.2.1 將排氣能量轉(zhuǎn)換成其他形式能量的節(jié)能研究狀況
        1.2.2 設(shè)計(jì)節(jié)能回路減少排氣腔耗氣量以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的研究狀況
        1.2.3 氣罐回收節(jié)能研究狀況
    1.3 有待研究解決的問題
        1.3.1 排氣回收控制判據(jù)的研究
        1.3.2 排氣回收控制裝置的設(shè)計(jì)
        1.3.3 系統(tǒng)排氣回收效率的評(píng)價(jià)方法分析
    1.4 本文的研究?jī)?nèi)容
2 排氣回收控制系統(tǒng)的鍵合圖建模及仿真研究
    2.1 功率鍵合圖法的基本思想及其在氣動(dòng)系統(tǒng)仿真領(lǐng)域的實(shí)現(xiàn)
    2.2 排氣回收控制系統(tǒng)鍵合圖模型的建立
        2.2.1 排氣回收系統(tǒng)的工作原理
        2.2.2 系統(tǒng)鍵圖模型的建立
    2.3 排氣回收控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立
        2.3.1 能量方程
        2.3.2 氣缸活塞的運(yùn)動(dòng)方程
        2.3.3 流量方程
    2.4 排氣回收系統(tǒng)仿真模型的建立
        2.4.1 仿真模型的建立
        2.4.2 仿真模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    2.5 本章小結(jié)
3 排氣回收控制系統(tǒng)基本特性實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)裝置
    3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
    3.3 附加排氣回收裝置后對(duì)氣缸動(dòng)態(tài)特性的影響
        3.3.1 對(duì)氣缸腔室壓力的影響
        3.3.2 對(duì)氣缸活塞運(yùn)動(dòng)特性的影響
    3.4 本章小結(jié)
4 排氣回收控制判據(jù)及控制策略研究
    4.1 排氣回收切換控制壓差的理論分析
        4.1.1 數(shù)學(xué)模型的簡(jiǎn)化
        4.1.2 回收系統(tǒng)中影響氣缸動(dòng)態(tài)性能的因素分析
        4.1.3 排氣回收切換控制壓差的推導(dǎo)
    4.2 排氣回收切換控制壓差的實(shí)驗(yàn)研究
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方法
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    4.3 氣缸排氣回收切換控制判據(jù)及控制策略分析
    4.4 本章小結(jié)
5 排氣回收控制裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 排氣回收控制裝置的設(shè)計(jì)
        5.1.1 定差減壓閥控制裝置
        5.1.2 差壓開關(guān)控制裝置
    5.2 控制裝置的比較分析
    5.3 本章小結(jié)
6 排氣回收系統(tǒng)回收效率的評(píng)價(jià)方法研究
    6.1 排氣回收系統(tǒng)的能量傳遞和轉(zhuǎn)換過程分析
    6.2 排氣回收效率評(píng)價(jià)方法的理論分析
        6.2.1 氣缸排氣腔初始能量分析
        6.2.2 回收能量分析
        6.2.3 氣缸驅(qū)動(dòng)腔能耗增加率的理論分析及實(shí)驗(yàn)研究
        6.2.4 排氣回收效率的評(píng)價(jià)方法
    6.3 排氣回收效率的實(shí)驗(yàn)研究
    6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士期間發(fā)表的論文
附錄 Matlab/Simulink仿真程序


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]單噴嘴沖擊式氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器的三維流場(chǎng)數(shù)值模擬[J]. 田威,李小寧.  液壓與氣動(dòng). 2006(03)
[2]氣動(dòng)系統(tǒng)鍵圖建模方法與實(shí)現(xiàn)[J]. 張百海,程海峰,彭光正.  機(jī)床與液壓. 2004(10)
[3]氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能的重要性[J]. 吳劍.  江西能源. 2004(01)
[4]針對(duì)ISO6358標(biāo)準(zhǔn)的氣動(dòng)元件流量特性表示式的研究[J]. 滕燕,李小寧.  液壓與氣動(dòng). 2004(02)
[5]SMC氣動(dòng)技術(shù)發(fā)展及在新領(lǐng)域中的應(yīng)用[J]. 趙彤.  現(xiàn)代零部件. 2004(Z1)
[6]單向閥的特性及應(yīng)用[J]. 彭熙偉,陳建萍,李金倉.  液壓與氣動(dòng). 2004(01)
[7]氣動(dòng)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)[J]. 李小寧.  機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2003(02)
[8]變速器動(dòng)力學(xué)建模的鍵合圖法[J]. 項(xiàng)昌樂,武亞敏.  機(jī)械. 2003(02)
[9]降低氣動(dòng)系統(tǒng)能耗的途徑[J]. 陳曉英.  江西能源. 2002(03)
[10]高速氣缸緩沖的研究[J]. 王海濤,包鋼,熊偉,王祖溫.  液壓與氣動(dòng). 2002(07)



本文編號(hào)：3722152