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聯(lián)系我們UNIVER氣缸壁面溫度預(yù)測研究
氣動技術(shù)伴隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)自動化過程中的各個領(lǐng)域。實際應(yīng)用中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，較大類型的UNIVER氣缸在帶負(fù)載運行一段時間后，UNIVER氣缸壁面會出現(xiàn)發(fā)冷甚至?xí)霈F(xiàn)壁面結(jié)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(yīng)的解決措施對UNIVER氣缸壽命和系統(tǒng)性能的提升已經(jīng)成為一個重要的研究課題。
UNIVER氣缸壁面溫度預(yù)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(jìn)行預(yù)測，結(jié)合實驗驗證預(yù)測結(jié)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(jié)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(xué)模型，驗證此次數(shù)學(xué)模型的正確性。（2）搭建此次研究對象的實驗平臺，利用LabVIEW進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及其控制回路的搭建。結(jié)合實驗對此次研究對象的仿真所需要的參數(shù)進(jìn)行識別，利用時常數(shù)法計算并推導(dǎo)了UNIVER氣缸內(nèi)部氣體與UNIVER氣缸內(nèi)壁面的平均換熱系數(shù)的方法，結(jié)合實驗求得內(nèi)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(nèi)的仿真結(jié)果，預(yù)測UNIVER氣缸運行達(dá)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(nèi)壁的摩擦力熱功率。充放氣熱功率根據(jù)一個周期內(nèi)，氣體溫度的仿真結(jié)果進(jìn)行計算，而摩擦力熱功率需要結(jié)合實驗對摩擦力進(jìn)行測量以及熱分配系數(shù)進(jìn)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(jìn)行預(yù)測，結(jié)合實驗得到不同工況下的UNIVER氣缸壁面溫度結(jié)果，對比預(yù)測結(jié)果和實驗結(jié)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(jìn)行預(yù)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(fù)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(jìn)行控制，同時減小氣體消耗量，降低能量損失。在雙向負(fù)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(jié)合實驗證實解決方案的正確性。
