基于負載敏感理論的注塑機節(jié)能系統(tǒng)研究

【摘要】：近年來,隨著塑料工業(yè)的迅猛發(fā)展,塑料加工設(shè)備的生產(chǎn)制造日益受到人們的重視。在塑料成型加工中,注塑占有十分重要的位置,其加工設(shè)備是注塑機。注塑機主要的能耗部分是動力驅(qū)動系統(tǒng)。因為注塑機液壓系統(tǒng)需要多級壓力-流量控制,所以傳統(tǒng)的注塑機定量泵液壓系統(tǒng)在注塑機的一個生產(chǎn)周期內(nèi)有很大的溢流和節(jié)流損失,因此注塑機液壓系統(tǒng)的節(jié)能研究日益成為人們關(guān)注的焦點。負載敏感系統(tǒng)的出現(xiàn)使得這一關(guān)鍵問題得到解決,該系統(tǒng)不但能夠自適應負載壓力和流量的需求,使泵輸出的功率與負載消耗的功率相適應,而且還可以與比例壓力閥和比例節(jié)流閥相結(jié)合,實現(xiàn)對系統(tǒng)壓力和流量的比例控制,構(gòu)成電液比例負載敏感系統(tǒng)。本文根據(jù)現(xiàn)代注塑機液壓系統(tǒng)的具體要求,結(jié)合負載敏感技術(shù)和電液比例技術(shù),設(shè)計了新型電液比例負載敏感系統(tǒng)方案。對該系統(tǒng)進行了深入的研究,主要研究內(nèi)容如下幾個方面： 1、設(shè)計了新型電液比例負載敏感系統(tǒng)方案,對系統(tǒng)中各個元件的工作原理和結(jié)構(gòu)進行了分析。 2、對系統(tǒng)的建模理論進行了研究,深入分析了系統(tǒng)中各個組成部分的動態(tài)特性,求出了各個部分的動態(tài)方程,然后經(jīng)拉氏變換,建立了各個部分的傳遞函數(shù)框圖,最后將各個部分的傳遞函數(shù)框圖恰當?shù)亟M合起來,建立了系統(tǒng)流量調(diào)節(jié)過程和壓力調(diào)節(jié)過程的傳遞函數(shù)框圖,深入分析了各個參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性的影響。 3、利用AMESim高級建模和仿真軟件,對系統(tǒng)中的各個元件建立了AMESim模型,設(shè)置了相關(guān)的參數(shù),并對各個模型的功能進行了仿真分析,最后將系統(tǒng)中的各個AMESim模型恰當?shù)亟M合來,建立了新型電液比例負載敏感系統(tǒng)整體AMESim仿真模型。 4、對系統(tǒng)的調(diào)節(jié)原理、系統(tǒng)的流量和壓力調(diào)節(jié)特性、重要參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響進行了仿真研究,最后結(jié)合注塑機的實際工況,對新型電液比例負載敏感系統(tǒng)進行了仿真研究,取得了以下結(jié)論： ①系統(tǒng)能夠根據(jù)負載的要求提供恒定的流量,而不受負載壓力變化的影響,具有良好的恒流特性。②泵輸出功率始終與負載消耗的功率相適應,實現(xiàn)了功率的匹配,具有良好的節(jié)能效果。③系統(tǒng)的壓力和流量可以在很大的范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié)。④系統(tǒng)保壓時能夠處于高壓小流量的節(jié)能狀態(tài),而且可以實現(xiàn)保壓壓力的無級調(diào)節(jié)。⑤系統(tǒng)具有良好的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能。⑥系統(tǒng)參數(shù)對系統(tǒng)的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能有重要的影響.⑦該系統(tǒng)不僅可以滿足注塑機的節(jié)能要求,還可以根據(jù)具體要求合理選擇參數(shù),使系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)控制特性,以滿足注塑機的工況要求。 【關(guān)鍵詞】：注塑機 電液比例 節(jié)能 負載敏感 AMESim 仿真
【學位授予單位】：山東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TQ320.52
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目錄8-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 課題的研究背景及意義11-12
• 1.2 注塑機概述12-13
• 1.3 注塑機節(jié)能液壓系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢13-14
• 1.4 液壓系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)簡介14-17
• 1.5 課題主要研究內(nèi)容17
• 1.6 本章小結(jié)17-18
• 第二章 新型電液比例負載敏感系統(tǒng)方案設(shè)計和元件選擇18-30
• 2.1 新型電液比例負載敏感系統(tǒng)方案和系統(tǒng)節(jié)能原理18-23
• 2.1.1 電液比例定量泵液壓系統(tǒng)能耗分析18-19
• 2.1.2 負載敏感系統(tǒng)概述19-20
• 2.1.3 新型電液比例負載敏感系統(tǒng)方案20-21
• 2.1.4 新型電液比例負載系統(tǒng)調(diào)節(jié)原理21-23
• 2.2 變量泵的選擇和工作原理分析23-25
• 2.3 比例節(jié)流閥和比例壓力閥的結(jié)構(gòu)和工作原理25-28
• 2.3.1 比例節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理25-27
• 2.3.2 比例壓力閥的結(jié)構(gòu)和工作原理27-28
• 2.4 負載敏感閥和恒壓閥工作原理28-29
• 2.4.1 負載敏感閥工作原理28-29
• 2.4.2 恒壓閥工作原理29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第三章 新型電液比例負載敏感系統(tǒng)建模理論30-40
• 3.1 負載敏感閥動態(tài)特性方程30-31
• 3.2 恒壓閥動態(tài)特性方程31-33
• 3.3 斜盤組件動態(tài)特性方程33-35
• 3.4 變量泵動態(tài)特性方程35-36
• 3.5 系統(tǒng)流量調(diào)節(jié)階段的動態(tài)特性36-38
• 3.6 系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)階段的動態(tài)特性38-39
• 3.7 本章小結(jié)39-40
• 第四章 新型電液比例負載敏感系統(tǒng)建模40-50
• 4.1 AMESim高級建模與仿真軟件介紹40
• 4.2 負載敏感閥的AMESim建模和仿真分析40-43
• 4.2.1 負載敏感閥的AMESim建模40-41
• 4.2.2 負載敏感閥工作原理仿真分析41-43
• 4.3 恒壓閥的AMESim建模和仿真分析43-45
• 4.3.1 恒壓閥的AMESim建模43-44
• 4.3.2 恒壓閥的工作原理仿真分析44-45
• 4.4 比例節(jié)流閥和比例壓力閥的AMESim建模45-46
• 4.5 變量泵與變量機構(gòu)的AMESim建模和仿真分析46-48
• 4.5.1 變量泵與變量機構(gòu)的AMESim建模46-47
• 4.5.2 變量泵與變量機構(gòu)工作原理仿真分析47-48
• 4.6 新型電液比例負載敏感系統(tǒng)整體AMESim建模48-49
• 4.7 本章小結(jié)49-50
• 第五章 新型電液比例負載敏感系統(tǒng)仿真實驗與分析50-72
• 5.1 系統(tǒng)調(diào)節(jié)原理仿真分析50-52
• 5.2 系統(tǒng)流量和壓力調(diào)節(jié)特性仿真分析52-54
• 5.2.1 系統(tǒng)流量調(diào)節(jié)特性仿真分析52-53
• 5.2.2 系統(tǒng)保壓壓力可調(diào)特性仿真分析53-54
• 5.3 系統(tǒng)動態(tài)特性仿真分析54-58
• 5.3.1 系統(tǒng)流量調(diào)節(jié)動態(tài)特性仿真分析55-56
• 5.3.2 系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)動態(tài)特性仿真分析56-58
• 5.4 重要參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響仿真分析58-68
• 5.4.1 重要參數(shù)對流量調(diào)節(jié)動態(tài)特性的影響仿真分析59-63
• 5.4.2 重要參數(shù)對壓力調(diào)節(jié)動態(tài)特性的影響仿真分析63-68
• 5.5 結(jié)合注塑機實際工況對系統(tǒng)調(diào)節(jié)特性的仿真分析68-71
• 5.6 本章小結(jié)71-72
• 第六章 總結(jié)與展望72-74
• 6.1 總結(jié)72-73
• 6.2 展望73-74
• 參考文獻74-79
• 致謝79-80
• 攻讀碩士期間參加的科研項目與發(fā)表的論文80

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