扶正器试验台中驱动气缸的特性研究

发布时间：2021-10-07 07:43

　　气动技术是以压缩气体为工作介质进行能量和信号传递,实现生产过程自动化的重要手段之一。近年来,随着工业自动化和机电一体化飞速发展,气动技术以其成本低廉、工作效率高、清洁无污染、节约能源、使用和维修方便、对环境要求低等一系列优点,已在各个领域得到越来越广泛的应用。本文根据扶正器试验台的实际要求,设计与研究了试验台中气压传动系统。在气动控制基本回路的基础上,通过理论计算,进行气动系统所需元件的计算和选型。通过详细的数学推导,在气缸基本数学模型的基础上,建立了扶正器试验台驱动气缸的动态数学模型。其次,运用CFD软件Fluent及其前处理软件Gambit对实验台中所选用的气缸的内部流场进行数值模拟。通过对气缸内部的流场流动特点进行分析和气缸的进气道结构参数的变化,研究缸内速度、压力、湍流强度的分布情况,分析气缸的启动状态。并应用ADAMS软件,分析了行程中气缸运行过程中速度与推力之间的关系及其运动特性。通过仿真模拟分析,为试验台装置的应用及结构优化研究提供理论依据,同时也为进一步开发设计提供参考。用这种方法缩短了设计过程,减少了产品开发成本,提高了效率。 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

无杆气缸Fig.4一2Rodlesseylinder

4.1.2模型建立和网格划分 4.1.2.1几何模型的建立扶正器实验台驱动系统中选用了如图4一2所示的无杆气缸.。气缸的缸径为洲I’I’irn，进排气接口为G3/8。建立扶正器试验台驱动气缸的实物简化模型气日缓冲柱塞滑块活塞气缸腔’一洲一{_脚户一户任耳了图4一2无杆气缸Fig.4一 2Rodlesseylinder 4.1.2.2网格的选择与生成本课题中流场儿何模型的网格划分主要在Fl。ent软件的前置处理软件Gamb认中进行。网格的划分是一项繁琐、需要反复实践的1一作，它对整个模拟计一算的成败起着至关重要的作川，必须引起充分的注意。同时网格划分也是一项充满技巧和经验的工作，需要我们不断的总结改进。，般来讲，网格数太少容易导致一计算结果不准确，模拟失败;而网格数太多则会加大计算时问，浪费计算资源，因此，应该控制网格总数在一个适当的范川。图4一4整体网格图 F19.4一4‘ rhewh()1e911(l()t.thervl()(Iel

第四章气动系统Fluent数值模拟和Al)AMS仿真分析图4一6为气缸横截面I上的速度矢量图，从气缸进气道的气流进入气缸后和气缸壁相撞，使得气体流动趋于复杂，在该截面上形成两个中心位置不同、一强一弱，且旋向相反的涡流。由截面11上的速度矢量图4一7可以看出，随着气流向缸内的进一步流动，两个涡流一个减弱，一个变强，两涡流趋于接近。从截面m上的速度矢量图4一8可以看出，在气流将要接近气缸活塞的位置，两个涡流趋于合成一个涡，缸内气体趋于均匀。比较图6、7、8可以发现，离进气道越远，速度分布越趋于均匀，涡流强度也就越小，而且缸内的涡流中心位置不断变化。进气道附近以及垂直位置由于气流的冲击涡流较强。图4一9是气缸内部流场的流线图

【参考文献】：
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博士论文
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硕士论文
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本文编号：3421636