基于AMESim的焊钳气动系统建模与仿真研究

发布时间：2017-09-05 08:01

  本文关键词：基于AMESim的焊钳气动系统建模与仿真研究

  更多相关文章： 焊钳气动系统 减压阀 蓄能器 AMESim 建模仿真分析

【摘要】：一体化点焊机广泛应用于焊接作业中,例如汽车白车身的焊接工作。但是应用于点焊机气动系统中的气缸在使用过程中存在一些问题：气动系统的保压问题；气缸进气不稳定问题；气缸活塞运动末端缓冲问题；排气节能问题以及气缸的参数化设计等问题。 本文针对现有气动系统中存在的问题,在分析了气缸缓冲发展现状的基础上,结合气缸改进的实际可能性和经济性,提出了将减压阀和蓄能器分别应用于气缸的进气环节和排气环节。在了解了气动元件通用的建模基础理论之后,了解了减压阀和蓄能器的结构和主要特性,建立方向控制阀、气缸,减压阀和蓄能器的数学模型,利用多学科领域复杂系统建模仿真平台AMESim软件针对方案设计后的系统进行建立仿真模型和仿真分析,对比方案设计前后气动系统中气缸的运动速度、活塞位移、气缸腔室压力等物理量随时间变化的情况。运用AMESirn软件分析了减压阀的流量特性、进出口的压力特性和蓄能器的预存压力、容积对系统的影响。 本文由仿真结果分析验证了减压阀和蓄能器的应用能够提高气缸的缓冲性能,蓄能器的使用能够给系统提供一定的保压压力,起到排气节能的作用,减压阀的使用为稳定气缸进气稳定性提供保证。本文从减压阀和蓄能器的不同参数仿真分析中,得出减压阀对系统的关键影响因素为减压阀的出口压力,蓄能器对系统影响最大的因素为预存压力,通过对比不同的参数仿真结果,为气动系统的参数化设计提供指导性意见。
【关键词】：焊钳气动系统 减压阀 蓄能器 AMESim 建模仿真分析
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG438.2
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 气动技术的应用现状和发展趋势10-12
• 1.1.1 气动技术的特点10
• 1.1.2 气动技术的应用现状10-11
• 1.1.3 气动技术的发展趋势11-12
• 1.2 气缸的缓冲方式及良好缓冲的必要性12-15
• 1.2.1 气缸的缓冲方式12-15
• 1.2.2 气缸良好缓冲的必要性15
• 1.3 国内外气缸缓冲的研究现状15-17
• 1.3.1 缓冲过程建模仿真15-16
• 1.3.2 气缸内部结构的改进16
• 1.3.3 伺服控制系统缓冲16-17
• 1.4 课题的意义及研究内容17-20
• 1.4.1 研究意义17
• 1.4.2 研究内容17-20
• 第2章 点焊钳气缸分析及气动系统建模理论基础20-34
• 2.1 点焊钳气缸结构及工作原理介绍20-23
• 2.1.1 焊钳气缸结构介绍20-21
• 2.1.2 焊钳使用气缸工作原理分析21-23
• 2.2 流量方程23-28
• 2.3 温度压力方程28-30
• 2.4 流量系数概述30-33
• 2.5 本章小结33-34
• 第3章 气动主要元件及系统的建模与仿真34-46
• 3.1 AMESim 软件功能介绍34-36
• 3.1.1 AMESim 软件特点及功能模块简介34-36
• 3.1.2 AMESim 气动图库中的气动元件模型简介36
• 3.2 方向控制阀的建模与仿真36-40
• 3.2.1 方向控制阀的数学模型36-38
• 3.2.2 方向控制阀模型系统仿真38-40
• 3.3 气动执行元件建模与仿真40-44
• 3.3.1 气缸的数学模型40-43
• 3.3.2 单杆作用气缸模型仿真43-44
• 3.4 本章小结44-46
• 第4章 焊钳气动系统减压阀和蓄能器的选型设计46-52
• 4.1 减压阀的结构及工作原理46-47
• 4.2 气动减压阀的主要性能47-48
• 4.2.1 减压阀静态特性47-48
• 4.2.2 减压阀的动态特性48
• 4.3 方案设计中蓄能器的选型48-51
• 4.3.1 蓄能器的分类及比较48-49
• 4.3.2 蓄能器的工作工程49-50
• 4.3.3 蓄能器的功用50-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第5章 完整焊钳气动系统建模与仿真52-68
• 5.1 气动减压阀的数学模型的建立52-56
• 5.1.1 模型的假设条件52-53
• 5.1.2 减压阀的数学模型53-56
• 5.2 蓄能器的建模56-58
• 5.3 实施方案设计后系统的 AMESim 模型建立与仿真分析58-66
• 5.3.1 建立减压阀仿真模型58-63
• 5.3.2 完整系统的 AMESim 模型及仿真分析63-66
• 5.4 本章小结66-68
• 第6章 减压阀及蓄能器参数对系统影响分析68-76
• 6.1 减压阀流量和压力特性对系统的影响分析68-71
• 6.1.1 减压阀的流量特性68
• 6.1.2 减压阀的入口压力对出口压力的影响68-69
• 6.1.3 出口压力对气动系统的影响69-70
• 6.1.4 气缸速度对减压阀出口压力的影响70-71
• 6.2 蓄能器参数对系统性能影响分析71-74
• 6.2.1 预存压力对系统影响分析71-72
• 6.2.2 蓄能器容积对系统影响分析72-74
• 6.3 本章小结74-76
• 结论与展望76-78
• 参考文献78-84
• 攻读学位期间发表的论文与研究成果清单84-86
• 致谢86

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 权维利;姚晓先;林凡;;冲压式气动系统的建模与线性化分析[J];兵工学报;2010年08期

2 张百海,贾媛媛,柴森春,江泽民;气缸气缓冲特性的实验研究[J];北京理工大学学报;2002年03期

3 江泽民,张百海,王涛,彭光正,王海涛;缓冲气缸缓冲特性建模与仿真(英文)[J];Journal of Beijing Institute of Technology(English Edition);2002年02期

4 黄启龙;李进贤;郑亚;杨孟夏;;活塞往复泵内流场非稳态数值模拟[J];重庆理工大学学报(自然科学版);2011年03期

5 贾媛媛,张百海,柴森春,江泽民,彭光正;气缸缓冲特性计算机辅助测试系统[J];工程设计学报;2002年04期

6 费国忠,彭光正,赵彤,王涛;气管道流量特性参数理论分析与实验研究[J];工程设计学报;2004年02期

7 姜晶;李哲;刘鹤松;;高速气缸压力反馈式缓冲阀[J];哈尔滨工业大学学报;2008年01期

8 刘海峰,王辅臣,纪利俊,吴韬,于遵宏;T型管混合器压降研究[J];华东理工大学学报;1999年02期

9 韩建海,张河新;气动比例/伺服控制技术及应用[J];机床与液压;2001年01期

10 张百海,江泽民,贾媛媛,柴森春,王涛,彭光正;用Visual C++开发缓冲气缸缓冲特性分析软件的研究[J];机床与液压;2003年01期

，

本文编号：796765