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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(1317)
UNIVER氣缸壁面溫度預測研究
氣動技術伴隨著工業自動化的發展，廣泛應用于生產自動化過程中的各個領域。實際應用中經常發現，較大類型的UNIVER氣缸在帶負載運行一段時間后，UNIVER氣缸壁面會出現發冷甚至會出現壁面結露的現象，較小類型的UNIVER氣缸則會出現壁面發熱的現象。研究UNIVER氣缸壁面發冷或發熱現象，闡述其發生機理，提出相應的解決措施對UNIVER氣缸壽命和系統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氣缸運動數學模型，驗證此次數學模型的正確性。（2）搭建此次研究對象的實驗平臺，利用LabVIEW進行數據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進行識別，利用時常數法計算并推導了UNIVER氣缸內部氣體與UNIVER氣缸內壁面的平均換熱系數的方法，結合實驗求得內部平均換熱系數。（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氣缸運行達到熱穩態時的壁面溫度變化。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氣缸壁面發冷現象進行控制，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氣缸壁面發冷程度，仿真結合實驗證實解決方案的正確性。
