本文關(guān)鍵詞：靜壓氣浮非接觸輸送機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：傳統(tǒng)的接觸式運(yùn)輸工具在傳動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)ǐ摩擦等問(wèn)題，為了適應(yīng)現(xiàn)代科技產(chǎn)業(yè)中的精密制造和精密輸送等技術(shù)的高精度需求，非接觸輸送技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生在非接觸式輸送技術(shù)中，對(duì)于靜電懸浮和磁懸浮方式，物體有特定材質(zhì)的要求且需加以反饋控制；對(duì)于超聲波懸浮方式，設(shè)備復(fù)雜且只能運(yùn)輸輕載物體基于氣動(dòng)懸浮方式構(gòu)建的非接觸輸送系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，摩擦阻力小，承載力大，對(duì)物體材質(zhì)無(wú)要求等特點(diǎn)本文旨在實(shí)現(xiàn)重載物體的穩(wěn)定的非接觸輸送，如對(duì)大型液晶面板的非接觸輸送，提出一種靜壓氣浮非接觸輸送系統(tǒng)，并搭建步進(jìn)電機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)和速度閉環(huán)控制回路 基于靜壓型氣浮支承具有承載力大的特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了靜壓氣浮系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，通過(guò)氣浮支承的承載力分析及利用FLUENT軟件對(duì)其氣體流場(chǎng)進(jìn)行仿真分析，并確定了靜壓氣浮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸接著通過(guò)分析懸浮物實(shí)現(xiàn)非接觸輸送的工作方式，設(shè)計(jì)了非接觸輸送系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，其中噴嘴噴出的氣體射流為懸浮物提供非接觸輸送運(yùn)動(dòng)所需的驅(qū)動(dòng)力，并對(duì)其進(jìn)行了力學(xué)分析，然后，利用FLUENT軟件對(duì)噴嘴出流氣體的氣體流場(chǎng)進(jìn)行了仿真分析，分析了氣體流速的影響因素，并確定了非接觸輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸，確定噴嘴小孔直徑為1mm基于理論與仿真分析的結(jié)果，加工并制作了實(shí)驗(yàn)樣機(jī) 為了調(diào)節(jié)懸浮物運(yùn)輸速度的大小和方向，設(shè)計(jì)電路控制系統(tǒng)首先介紹步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器ǐPLC的工作原理及控制方法，選取合適的電路元器件并設(shè)計(jì)電路控制方案，搭建步進(jìn)電機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)，并編寫(xiě)PLC程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的順/逆時(shí)針點(diǎn)動(dòng)ǐ啟/停的控制，通過(guò)傳動(dòng)軸控制噴嘴的旋轉(zhuǎn)角度和方向，，進(jìn)而可以控制懸浮物運(yùn)輸速度的大小和方向另外，介紹位移傳感器ǐPID控制器的工作原理與控制方法，設(shè)計(jì)懸浮物運(yùn)輸速度的閉環(huán)控制回路，可以實(shí)時(shí)地檢測(cè)并反饋控制速度值，使速度值穩(wěn)定在設(shè)定的速度值上 搭建靜壓氣浮非接觸輸送系統(tǒng)及其電路控制系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試實(shí)驗(yàn)首先研究了靜壓氣浮系統(tǒng)的承載性能，發(fā)現(xiàn)當(dāng)懸浮氣壓為0.2MPa時(shí)，支撐負(fù)載為1kg；然后進(jìn)行了非接觸輸送系統(tǒng)對(duì)靜壓氣浮系統(tǒng)的承載力影響的實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)加入非接觸輸送系統(tǒng)后，裝置的可承載重量有了明顯的提高，當(dāng)懸浮氣壓和輸送氣壓均為0.2MPa，噴嘴旋轉(zhuǎn)角度為10.8°時(shí)，支撐負(fù)載為1.6kg，運(yùn)輸速度為50mm/s，且非接觸輸送系統(tǒng)的加入對(duì)系統(tǒng)裝置的穩(wěn)定性影響可以忽略不計(jì)；另外，還進(jìn)行了噴嘴旋轉(zhuǎn)角度ǐ輸送氣壓ǐ噴嘴工作個(gè)數(shù)對(duì)運(yùn)輸速度影響及系統(tǒng)在左右兩個(gè)方向輸送速度一致性的實(shí)驗(yàn)測(cè)試
【關(guān)鍵詞】：靜壓氣浮支承 非接觸輸送 噴嘴結(jié)構(gòu) 流場(chǎng)分析 電路控制
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TH22
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 本課題的研究背景與意義11-12
• 1.2 非接觸輸送技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-21
• 1.2.1 靜電懸浮式非接觸輸送技術(shù)12-14
• 1.2.2 磁懸浮式非接觸輸送技術(shù)14-15
• 1.2.3 超聲波懸浮式非接觸輸送技術(shù)15-18
• 1.2.4 氣動(dòng)懸浮式非接觸輸送技術(shù)18-21
• 1.3 基于靜壓懸浮方式構(gòu)建的非接觸輸送系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)21
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容21-23
• 第2章 靜壓氣浮理論與非接觸輸送機(jī)理23-35
• 2.1 靜壓氣浮理論23-26
• 2.1.1 氣體靜壓軸承23-25
• 2.1.2 靜壓型氣浮支承25-26
• 2.2 靜壓型氣浮支承的承載力分析26-27
• 2.3 懸浮重物的非接觸輸送機(jī)理27-33
• 2.3.1 自由射流28-31
• 2.3.2 貼壁射流31-32
• 2.3.3 沖擊射流32-33
• 2.4 靜壓氣浮非接觸輸送系統(tǒng)的工作原理33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第3章 靜壓氣浮非接觸輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與流場(chǎng)分析35-53
• 3.1 靜壓氣浮系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與流場(chǎng)分析35-37
• 3.1.1 靜壓氣浮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)35-37
• 3.1.2 靜壓型氣浮支承的氣體流場(chǎng)分析37
• 3.2 非接觸輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37-40
• 3.2.1 噴嘴的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37-39
• 3.2.2 傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)39-40
• 3.3 非接觸輸送系統(tǒng)的力學(xué)分析40-43
• 3.4 非接觸輸送系統(tǒng)的氣體流場(chǎng)分析43-51
• 3.4.1 噴嘴旋轉(zhuǎn)角度對(duì)氣體流場(chǎng)的影響分析43-47
• 3.4.2 供氣壓力對(duì)氣體流場(chǎng)的影響分析47-48
• 3.4.3 噴嘴小孔直徑對(duì)氣體流場(chǎng)的影響分析48-50
• 3.4.4 非接觸輸送系統(tǒng)流場(chǎng)與氣浮支承流場(chǎng)的相互影響50-51
• 3.5 靜壓氣浮非接觸輸送系統(tǒng)的搭建與制作51-52
• 3.6 本章小結(jié)52-53
• 第4章 靜壓氣浮非接觸輸送系統(tǒng)的控制方法53-69
• 4.1 步進(jìn)電機(jī)53-56
• 4.1.1 步進(jìn)電機(jī)的工作原理與分類(lèi)53-55
• 4.1.2 步進(jìn)電機(jī)的控制方法55-56
• 4.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器56-60
• 4.2.1 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的工作原理56-57
• 4.2.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制方法57-60
• 4.3 PLC 可編程控制器60-61
• 4.4 步進(jìn)電機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)61-64
• 4.4.1 步進(jìn)電機(jī)控制電路設(shè)計(jì)62-63
• 4.4.2 步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng) PLC 程序設(shè)計(jì)63-64
• 4.5 運(yùn)輸速度的閉環(huán)控制回路設(shè)計(jì)64-68
• 4.5.1 PID 控制64-66
• 4.5.2 運(yùn)輸速度的閉環(huán)控制回路66-68
• 4.6 本章小結(jié)68-69
• 第5章 靜壓氣浮非接觸輸送系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究69-77
• 5.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)的搭建69-70
• 5.2 靜壓氣浮非接觸輸送系統(tǒng)的承載性能測(cè)試70-73
• 5.2.1 靜壓氣浮系統(tǒng)的支撐性能70-71
• 5.2.2 非接觸輸送系統(tǒng)對(duì)靜壓氣浮系統(tǒng)的承載性能的影響71-73
• 5.3 靜壓氣浮非接觸輸送系統(tǒng)的輸送性能測(cè)試73-74
• 5.4 影響懸浮物體輸送速度的相關(guān)因素74-76
• 5.4.1 噴嘴旋轉(zhuǎn)角度與運(yùn)輸速度的關(guān)系74-75
• 5.4.2 輸送氣壓與運(yùn)輸速度的關(guān)系75
• 5.4.3 噴嘴工作個(gè)數(shù)與運(yùn)輸速度的關(guān)系75-76
• 5.5 靜壓氣浮非接觸輸送系統(tǒng)的雙側(cè)運(yùn)輸?shù)膶?shí)驗(yàn)研究76
• 5.6 本章小結(jié)76-77
• 第6章 結(jié)論與展望77-79
• 6.1 本文結(jié)論77-78
• 6.2 研究展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-84
• 作者簡(jiǎn)介84
• 攻讀碩士學(xué)位期間所取得的科研成果84-85
• 致謝85

【參考文獻(xiàn)】

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1 葉q阽

本文編號(hào)：436136