發(fā)布時(shí)間：2021-07-28 12:47

　　作為工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的能源之一,壓縮空氣在工業(yè)能耗中的比重逐漸升高。但由于壓縮空氣在生產(chǎn)環(huán)節(jié)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)、使用環(huán)節(jié)均存在不同程度地浪費(fèi),導(dǎo)致壓縮空氣的利用率很低,遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足如今資源匱乏時(shí)代人們對(duì)節(jié)能環(huán)保的要求,因此,提高壓縮空氣的利用率具有重要的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。針對(duì)傳統(tǒng)回路空氣消耗量大這一問(wèn)題,本文提出一種新型橋式回路,利用壓縮空氣的膨脹能做功和排氣回收再利用達(dá)到節(jié)能的目的。本文的研究工作主要圍繞以下幾個(gè)方面展開(kāi):（1）基于壓縮空氣膨脹能做功和排氣回收再利用的思想,提出一個(gè)由五個(gè)開(kāi)關(guān)閥控制的橋式氣動(dòng)回路,通過(guò)控制五個(gè)開(kāi)關(guān)閥的開(kāi)閉時(shí)間來(lái)控制氣缸活塞的運(yùn)動(dòng),在保證活塞平穩(wěn)運(yùn)行到行程終點(diǎn)的前提下,達(dá)到系統(tǒng)節(jié)能的目的。（2）基于動(dòng)態(tài)優(yōu)化的思想,以空氣消耗量為優(yōu)化目標(biāo),氣動(dòng)系統(tǒng)的壓力、流量及動(dòng)力學(xué)方程為約束,建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)優(yōu)化模型。結(jié)合有限元正交配置法和內(nèi)點(diǎn)法,在AMPL環(huán)境下實(shí)現(xiàn)了橋式回路中五個(gè)開(kāi)關(guān)閥開(kāi)閉時(shí)序的優(yōu)化計(jì)算。（3）針對(duì)不同缸徑、不同供氣壓力、不同負(fù)載等工況,利用AMPL環(huán)境,設(shè)置不同的全行程時(shí)間和離散點(diǎn)數(shù),進(jìn)行大量的優(yōu)化與仿真,得到橋式回路的適用范圍。（4）搭建橋式回路實(shí)驗(yàn)臺(tái),利... 

【文章來(lái)源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１氣動(dòng)系統(tǒng)能量傳遞與轉(zhuǎn)化流程圖??Ｆｉ．?１．１?Ｅｎｅｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ａｎｄ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｆｌｏｗ?ｏｆ?ｔｈｅｎｅｕｍａｔｉｃ?ｓｓｔｅｍ??

?？執(zhí)行元件??機(jī)械能??圖１．１氣動(dòng)系統(tǒng)能量傳遞與轉(zhuǎn)化流程圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｅｎｅｒｇｙ?ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ａｎｄ?ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｆｌｏｗ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｎｅｕｍａｔｉｃ?ｓｙｓｔｅｍ??能源一直是制約我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要因素，因此節(jié)能研宄具有緊迫??性和現(xiàn)實(shí)意義，隨著氣動(dòng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，氣動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)能迫在眉睫，那么如何??提高氣動(dòng)系統(tǒng)的能源利用率，已成為國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者重視的問(wèn)題［７］。氣動(dòng)系統(tǒng)能量??傳遞和轉(zhuǎn)化過(guò)程如圖Ｕ所示，在壓縮空氣的生產(chǎn)環(huán)節(jié)由于空氣壓縮機(jī)不合??理利用等原因，導(dǎo)致壓縮空氣的生產(chǎn)環(huán)節(jié)能量浪費(fèi)最嚴(yán)重，壓縮空氣的輸送環(huán)節(jié)??－１－??

ＷＴ＼?１１?Ｌ＼￣ｎ??（ｃ）??圖１．３排氣回收節(jié)能回路??Ｆｉｇ．?１．３?Ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｗｉｔｈ?ｅｘｈａｕｓｔ?ｇａｓ?ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ??（３）進(jìn)、出口分別控制節(jié)能回路??Ｐａｕｌ?Ｈａｒｒｉｓ等人采用兩個(gè)三位四通換向閥控制氣缸［１７］，文獻(xiàn)中氣缸安裝方式為??豎直安裝，如圖１．４ａ所示，當(dāng)兩個(gè)電磁閥分別處于左位機(jī)能時(shí)，分別控制無(wú)桿腔??和有桿腔的進(jìn)氣，當(dāng)兩個(gè)電磁閥分別處于右位機(jī)能時(shí)，分別控制無(wú)桿腔和有桿腔??的排氣。文獻(xiàn)中采用遺傳算法對(duì)電磁閥的開(kāi)閉時(shí)序進(jìn)行優(yōu)化求解，通過(guò)與同種工??況下傳統(tǒng)回路實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，得出活塞桿在伸出與縮回的一個(gè)周期內(nèi)，可節(jié)約２９％??－４－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氣動(dòng)系統(tǒng)的節(jié)能[J]. 蔡茂林.  液壓與氣動(dòng). 2013(08)
[2]氣動(dòng)控制系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)[J]. 周洪,蘇會(huì)瑩,王玉寶.  液壓與氣動(dòng). 2013(07)
[3]空壓機(jī)節(jié)能改造新技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 宋韌,劉淑婷.  資源節(jié)約與環(huán)保. 2012(06)
[4]對(duì)我國(guó)氣動(dòng)行業(yè)發(fā)展的思考[J]. 王雄耀.  流體傳動(dòng)與控制. 2012(04)
[5]氣動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能研究的發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 周華,楊麗紅.  機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2011(05)
[6]針對(duì)ISO6358標(biāo)準(zhǔn)的氣動(dòng)元件流量特性表示式的研究[J]. 滕燕,李小寧.  液壓與氣動(dòng). 2004(02)
[7]氣動(dòng)系統(tǒng)節(jié)能研究簡(jiǎn)介[J]. 李軍,王祖溫,包鋼.  機(jī)床與液壓. 2001(05)

博士論文
[1]基于控制向量參數(shù)化的動(dòng)態(tài)優(yōu)化研究[D]. 李國(guó)棟.浙江大學(xué) 2015
[2]大規(guī)模復(fù)雜過(guò)程系統(tǒng)的高性能優(yōu)化理論與方法研究[D]. 陳偉鋒.浙江大學(xué) 2011
[3]大規(guī)模過(guò)程系統(tǒng)非線(xiàn)性?xún)?yōu)化的簡(jiǎn)約空間理論與算法研究[D]. 王可心.浙江大學(xué) 2008
[4]大規(guī)模簡(jiǎn)約空間SQP算法及其在過(guò)程系統(tǒng)優(yōu)化中的應(yīng)用[D]. 江愛(ài)朋.浙江大學(xué) 2005
[5]過(guò)程系統(tǒng)的大規(guī)模優(yōu)化問(wèn)題研究[D]. 仲衛(wèi)濤.浙江大學(xué) 2001

碩士論文
[1]基于小型空壓機(jī)直接驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究[D]. 徐池.大連海事大學(xué) 2017
[2]自適應(yīng)緩沖氣缸研究[D]. 徐寧.大連海事大學(xué) 2017
[3]自適應(yīng)控制向量參數(shù)化動(dòng)態(tài)優(yōu)化研究[D]. 王立偉.浙江大學(xué) 2017
[4]乙烯淤漿聚合過(guò)程物性建模與優(yōu)化研究[D]. 徐申駿.浙江工業(yè)大學(xué) 2016
[5]復(fù)雜避障約束下自主駕駛軌跡優(yōu)化[D]. 陳榮華.浙江大學(xué) 2016
[6]群智能動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法研究[D]. 張盼盼.浙江大學(xué) 2016
[7]空間信息網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉凡.清華大學(xué) 2013
[8]動(dòng)態(tài)優(yōu)化問(wèn)題的移動(dòng)有限元算法研究[D]. 黃森.浙江大學(xué) 2012
[9]基于簡(jiǎn)化ASM1模型的曝氣過(guò)程動(dòng)態(tài)優(yōu)化及控制[D]. 舒海濤.華東理工大學(xué) 2012
[10]工業(yè)應(yīng)用中的動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法研究[D]. 陳瓏.浙江大學(xué) 2010



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