【摘要】：液晶顯示技術(shù)的發(fā)展對(duì)大尺寸液晶顯示屏的在線傳輸和檢測(cè)提出了越來(lái)越高的要求。傳統(tǒng)的滾輪傳輸檢測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)已逐漸被淘汰,自7代線后國(guó)內(nèi)外均采用無(wú)接觸式氣浮平臺(tái)來(lái)完成對(duì)液晶平板的傳輸和檢測(cè)。根據(jù)供壓方式的不同,氣浮平臺(tái)(文中多用氣浮運(yùn)載單元表示)分為正壓氣浮平臺(tái)和負(fù)壓吸附式氣浮平臺(tái),文中首先建立起氣浮平臺(tái)的簡(jiǎn)易模型,利用CFD(Computational Fluid Dynamics)技術(shù)對(duì)流域進(jìn)行了網(wǎng)格劃分和仿真計(jì)算,通過(guò)修改邊界條件來(lái)模擬兩種氣浮平臺(tái)的工作方式,仿真結(jié)果證明了負(fù)壓吸附式氣浮平臺(tái)上氣膜內(nèi)的壓強(qiáng)分布更加均勻,適合應(yīng)用在液晶平板顯示屏的表面缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)中。仿真同時(shí)證明了采用氣浮平臺(tái)簡(jiǎn)易模型不能達(dá)到理想的節(jié)流效果,需外加前置節(jié)流器。文中繼續(xù)建立起一種新型“折線形”節(jié)流器的模型,通過(guò)仿真計(jì)算證明了此節(jié)流器具有良好的節(jié)流穩(wěn)壓能力,改變節(jié)流器幾何參數(shù)后進(jìn)行的多次仿真結(jié)果證明了節(jié)流器橫截面積對(duì)節(jié)流器節(jié)流效果影響最大。然后文中對(duì)氣浮平臺(tái)的簡(jiǎn)易模型進(jìn)行了修正,建立起氣浮平臺(tái)改良模型,經(jīng)過(guò)仿真及后處理后證明了流域內(nèi)氣膜穩(wěn)定性得到了改良;改變負(fù)壓吸附式氣浮平臺(tái)的供氣壓力、氣膜厚度等參數(shù)后探究其靜態(tài)特性的變化規(guī)律,得出結(jié)論:流域中壓降最大位置出現(xiàn)在“折線形”節(jié)流器內(nèi);進(jìn)出口質(zhì)量流量保持守恒;負(fù)壓式氣浮平臺(tái)的承載力與質(zhì)量流量受供氣正壓和氣膜厚度的影響相對(duì)較大。文中最后對(duì)實(shí)際氣浮系統(tǒng)進(jìn)行了介紹,并在實(shí)際負(fù)壓式氣浮平臺(tái)上對(duì)氣膜穩(wěn)定性進(jìn)行了測(cè)試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了氣膜穩(wěn)定性滿足液晶顯示屏光學(xué)檢測(cè)成像系統(tǒng)中光學(xué)鏡頭的景深范圍要求。論文中的模擬結(jié)果對(duì)指導(dǎo)氣浮平臺(tái)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化具有積極作用。由于仿真模型的局限性、氣浮系統(tǒng)搭建時(shí)的誤差以及實(shí)際氣浮臺(tái)工作環(huán)境的復(fù)雜性,仿真結(jié)論與實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在一定偏差是正常情況,由于搭建氣浮平臺(tái)的成本巨大,探究不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)氣浮臺(tái)的性能影響時(shí)往往只能通過(guò)仿真計(jì)算求得,所以如何消除干擾、提高仿真精度仍是后續(xù)工作中的重點(diǎn)。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN873.93
【圖文】：

合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位論文1.2 氣浮平臺(tái)簡(jiǎn)介圖 1.1 為氣浮平臺(tái)工作原理圖，與一般滑動(dòng)平臺(tái)不同之處在于氣浮平臺(tái)中浮運(yùn)載單元與被承載件之間由一定壓力的氣體充滿而不是直接接觸。一般氣浮臺(tái)由數(shù)塊氣浮運(yùn)載單元（單塊氣浮板）按一定次序排列組合而成，運(yùn)載單元上一定規(guī)律分布著節(jié)流孔，壓縮氣體經(jīng)氣體通道由節(jié)流孔流出后在運(yùn)載單元工作和被承載件之間形成了具有一定剛度和承載力的氣膜，當(dāng)被承載件重力 G 與受的氣膜浮力 P 平衡時(shí)，使得被承載件懸浮起來(lái)，同時(shí)被承載件又由相關(guān)夾具固在直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下按一定方向傳輸，從而實(shí)現(xiàn)了非接觸式的平滑運(yùn)輸。

節(jié)流器具有節(jié)流作用主要是因?yàn)樗哂刑囟ㄐ问降莫M流過(guò)時(shí)產(chǎn)生壓降，其中一部分壓降是由于粘性流體在經(jīng)過(guò)導(dǎo)致的能量損失所致，另一部分是由于具有一定速度的氣由于絕熱膨脹造成的，最終使得出口壓力相對(duì)穩(wěn)定、壓氣載力[30]。所以具有一定壓力的外部氣源和使壓縮氣體與軸是空氣靜壓軸承的最重要組成部分，特別是節(jié)流器，其結(jié)研究和設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵部分[31]。按照節(jié)流器的結(jié)構(gòu)形式和節(jié)機(jī)制分為以下幾種：流流如下圖所示，它由直徑為 d 的供氣孔和下方凹穴氣腔在氣體通道中截面積最小的地方，對(duì)于小孔節(jié)流其截留面為 A=d2/4，其大小與氣膜厚度無(wú)關(guān)。壓縮氣體流過(guò)小孔絕熱過(guò)程。小孔節(jié)流具有剛度高、承載能力大的優(yōu)點(diǎn)，缺承內(nèi)的氣膜帶來(lái)額外的氣容，使得軸承氣膜內(nèi)的渦流氣旋嚴(yán)重，使軸承穩(wěn)定性較差，易出現(xiàn)“氣錘“現(xiàn)象，且加工

圖 2.2 環(huán)形節(jié)流Fig 2.2 Annular throttling孔質(zhì)節(jié)流金屬或非金屬小顆粒燒結(jié)而成的多孔質(zhì)材料作為節(jié)流元件，使壓節(jié)流元件流至軸承工作面而造成壓降的節(jié)流裝置稱為多孔質(zhì)節(jié)流材料內(nèi)分布著無(wú)數(shù)微孔，使得壓縮氣體在軸承表面形成的氣膜內(nèi)均勻，所以節(jié)流效果比其它節(jié)流形式效果更好，因而大大提高了承載能力和剛度。缺點(diǎn)是多孔質(zhì)材料易于堵塞，加工困難。細(xì)管節(jié)流細(xì)管節(jié)流器通指一些橫截面積較小，長(zhǎng)度較長(zhǎng)、形狀各異的細(xì)長(zhǎng)器中的流動(dòng)可視為等溫層流方式而不是絕熱流動(dòng)，因?yàn)闅怏w在流的時(shí)間和空間來(lái)與周圍環(huán)境進(jìn)行熱交換。毛細(xì)管節(jié)流器的承載力細(xì)管節(jié)流器的尺寸，通過(guò)毛細(xì)管節(jié)流器形成的氣膜穩(wěn)定性較好。流器，易于堵塞且對(duì)氣源要求較高。以上幾種節(jié)流形式外，還有其它多種節(jié)流方式，如狹縫節(jié)流、彈

【參考文獻(xiàn)】

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1 張旭忠;盧志偉;劉波;張君安;;氣浮導(dǎo)軌性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)與分析[J];液壓與氣動(dòng);2012年02期

2 王迎;王秋曉;陳安科;劉娜;;環(huán)形節(jié)流孔徑向靜壓氣體軸承的數(shù)值仿真[J];機(jī)械;2012年01期

3 楊濤;陳改革;韓賓;李磊民;;靜壓空氣平面軸承節(jié)流器陣列的三維CFD仿真[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2011年12期

4 周璇;李水鄉(xiāng);孫樹立;劉劍飛;陳斌;;非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格變形方法研究進(jìn)展[J];力學(xué)進(jìn)展;2011年05期

5 朱維斌;李東升;;氣體靜壓導(dǎo)軌氣膜振動(dòng)的數(shù)值模擬[J];測(cè)試技術(shù)學(xué)報(bào);2009年02期

6 孫昂;馬文琦;王祖溫;;平面靜壓氣浮軸承超音速流場(chǎng)的研究[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年01期

7 許蕾;羅會(huì)信;;基于ANSYS ICEM CFD和CFX數(shù)值仿真技術(shù)[J];機(jī)械工程師;2008年12期

8 葉樹亮;李東升;;應(yīng)用有限體積法研究空氣靜壓導(dǎo)軌力學(xué)特性[J];光學(xué)精密工程;2008年05期

9 何學(xué)明;陳學(xué)東;曾理湛;余顯忠;;超精密氣浮平臺(tái)的定位精度分析[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年03期

10 龍威;李軍;包鋼;;FLUENT軟件在空氣軸承研究領(lǐng)域的應(yīng)用[J];機(jī)床與液壓;2006年06期

本文編號(hào)：2794248