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上海申思特自動化設備有限公司
主營產品： 美國E E傳感器,美國E E減壓閥,意大利ATOS阿托斯油缸,丹麥GRAS麥克風,丹麥GRAS人工頭, ASCO電磁閥,IFM易福門傳感器 |
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2016-11-18 閱讀(1441)
UNIVER氣缸壁面溫度預測研究
氣動技術伴隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，廣泛應用于生產自動化過程中的各個領域。實際應用中經常發(fā)現(xiàn)，較大類型的UNIVER氣缸在帶負載運行一段時間后，UNIVER氣缸壁面會出現(xiàn)發(fā)冷甚至會出現(xiàn)壁面結露的現(xiàn)象，較小類型的UNIVER氣缸則會出現(xiàn)壁面發(fā)熱的現(xiàn)象。研究UNIVER氣缸壁面發(fā)冷或發(fā)熱現(xiàn)象，闡述其發(fā)生機理，提出相應的解決措施對UNIVER氣缸壽命和系統(tǒng)性能的提升已經成為一個重要的研究課題。
UNIVER氣缸壁面溫度預測研究 以大類型UNIVER氣缸為研究對象，首先提出等效熱功率概念，對不同工況下的UNIVER氣缸壁面溫度進行預測，結合實驗驗證預測結論，并針對不同工況提出解決或緩解UNIVER氣缸壁面發(fā)冷的方案。本文的主要研究工作總結如下：（1）利用Simulink模塊搭建此次研究對象的仿真平臺。建立包含熱交換的UNIVER氣缸運動數(shù)學模型，驗證此次數(shù)學模型的正確性。（2）搭建此次研究對象的實驗平臺，利用LabVIEW進行數(shù)據(jù)采集及其控制回路的搭建。結合實驗對此次研究對象的仿真所需要的參數(shù)進行識別，利用時常數(shù)法計算并推導了UNIVER氣缸內部氣體與UNIVER氣缸內壁面的平均換熱系數(shù)的方法，結合實驗求得內部平均換熱系數(shù)。（3）提出等效熱功率的概念來研究UNIVER氣缸壁面溫度的變化情況，等效熱功率模型是根據(jù)UNIVER氣缸一個運動周期內的仿真結果，預測UNIVER氣缸運行達到熱穩(wěn)態(tài)時的壁面溫度變化。等效熱功率主要包括UNIVER氣缸充放氣熱功率和UNIVER氣缸活塞密封圈與UNIVER氣缸內壁的摩擦力熱功率。充放氣熱功率根據(jù)一個周期內，氣體溫度的仿真結果進行計算，而摩擦力熱功率需要結合實驗對摩擦力進行測量以及熱分配系數(shù)進行計算。（4）計算不同條件下的等效熱功率并對UNIVER氣缸壁面溫度進行預測，結合實驗得到不同工況下的UNIVER氣缸壁面溫度結果，對比預測結果和實驗結果證明等效熱功率模型在一定程度上可以對UNIVER氣缸壁面溫度進行預測。研究UNIVER氣缸運行參數(shù)對UNIVER氣缸壁面溫度的影響。（5）針對不同工況，提出解決UNIVER氣缸壁面溫度發(fā)冷的解決方案。在單向負載工況下，提出減小回程氣源的方案，可以有效地對UNIVER氣缸壁面發(fā)冷現(xiàn)象進行控制，同時減小氣體消耗量，降低能量損失。在雙向負載工況下，提出增大UNIVER氣缸外壁面換熱面積的措施來緩解UNIVER氣缸壁面發(fā)冷程度，仿真結合實驗證實解決方案的正確性。
