高速气缸缓冲性能分析与试验研究

发布时间：2017-12-17 22:13

本文关键词：高速气缸缓冲性能分析与试验研究

【摘要】：气动技术是以压缩气体为工作介质传递信号和动力以实现机械化和自动化的一项技术，具有清洁高效等优点，在工业自动化领域应用广阔，并逐步向高精度、高速度、低功耗、集成化方向发展。气缸作为最主要的气动执行元件，其高速化是气动技术发展的必然趋势，对提高装置的生产效率具有重要意义。气缸的高速化需要解决缓冲问题。由于气体固有的可压缩性、高柔度等原因，高速运动的气缸在快速停止或转向时会产生强烈的振动和冲击，影响快速准确定位，缩短使用寿命，严重情况下会损坏气缸及相关设备。因此研究高速气缸的缓冲性能，，并进行性能优化显得尤为重要。本文在归纳总结国内外研究进展的基础上，结合理论分析、数学建模和数值仿真以及试验测试，详细研究了高速气缸缓冲性能与动态参数变化规律。首先，建立了高速气缸的数学模型，通过MATLAB/Simulink软件对高速气缸缩回过程的动力学特性进行了仿真研究。着重分析了各种工况条件下气缸缓冲过程的动态性能，仿真结果与实验数据的对比表明了仿真曲线与气缸实际运动的变化趋势基本一致。然后，制定了高速气缸缓冲性能测试的试验方案，进行了测试平台机械结构、气动回路、测试系统软硬件的模块化设计和设备选型采购。完成了机械结构的制作，气动回路及相应传感器的的安装调试，测试系统硬件接线以及测试程序的编写，实现了多路信号数据采集和电磁阀控制等测控功能。最后，利用所搭建的测试平台对高速气缸进行了缓冲过程动态参数测试与数据分析，获得了气缸实际动态参数变化规律及其影响因素，对气缸缓冲性能理论分析数学模型和仿真结果进行对比验证，为缓冲结构改进及性能优化提供了理论依据和设计参考。全文结合理论研究与试验分析，研究特定结构高速气缸的缓冲性能，为提高高速气缸缓冲性能，推进新型缓冲结构的设计开发提供了理论依据和数据参考。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH138.51

【参考文献】

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