Развитие теоретических основ моделирования и расчета динамики пневматических систем и их применение для проектирования механизмов и машин текстильной и легкой промышленности

• Автор: Донской, Анатолий Сергеевич
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 452 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. ПРОБЛЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПНЕВМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ
1.1. Анализ пневматических систем механизмов и машин текстильной и легкой промышленности
1.1.1. Особенности расчета пневматических систем
1.1.2. Классификация и унификация элементов пневматических систем. Вазовые пневматические элементы ПОСТОЯННОГО И переменного Объема
1.2. Современное состояние теории и расчета пневматических
элементов постоянного объема. Линии связи
I.2.I. Содержание газодинамических процессов в
линиях связи
1.2.2. Математические модели линий связи общего вида
1.2.3. Математические модели линий для частных случаев
1.3. Современное состояние теории и расчета пневматических
элементов переменного объема. Исполнительные механизмы.. 66 1.3Л. Общая схема пневматического исполнительного
механизма
1.3.2. Моделирование процессов в пневматическом
исполнительном механизме
2. РАЗВИТИЕ- ТЕОРИЙ РАСЧЕТА ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОСТОЯННОГО ОБЪЕМА С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ
2.1. Анализ и выявление закономерности изменения математических выражений для волн давления
2.2. Формирование решения в виде конечной аналитической зависимости

2.2.1. Определение закономерности изменения функции Рг ?(1-х/с)
2.2.2. Определение закономерности изменения
функции Р №+х/с)
2.2.3, Определение закона изменения давления в линии... 102.
2.3. Расчет переходных процессов в линии при скачкообразном изменении давления на входе
2.3.1. Анализ уравнения изменения давления в линии Ю9
2.3.2. Частные случаи пневматических линий
2.4. Расчет переходных процессов в линии при плавном изменении давления на входе
2.5. Расчет переходных процессов в линиях при периодическом законе изменения давления на входе
2.6. Расчет переходных процессов в линиях с учетом
потерь давления на трение по длине линии
2.7. Исследование возможности описания объектов с распределенными параметрами обыкновенными дифферешщальнымж уравнениями
2.7.1. Выявление закономерности изменения параметров
газа на конце линии
2.7.2. Анализ процессов в рабочих полостях пневматического исполнительного механизма
3. РАЗРАБОТКА УКРУПНЕЙНО-ОБОБЩЕННОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОСТОЯННОГО ОБЪЕМА
3.1. Моделирование процессов в пневматических линиях связи
3.1.1. Физическая картина процессов в линии
3.1.2. Разработка общей модели линии
3.1.3. Дополнение к выводу уравнения движения газа
газа в линии
3.2. Математическая модель линии при турбулентном
течении rasa
3.3. Моделирование процессов в пневматических линиях с
ламинарным течением газа
3.3.1. Математическая модель линии с ламинарным течением газа
3.3.2. Получение свернутого уравнения изменения давления на конце линии (уравнение 3-го порядка)
3.3.3. Анализ разработанной модели в случае установившегося течения газа
3.3.4. Общность разработанной модели JIG для всех
ТИПОВ ЛИНИЙ
3.4. Разработка аналитических методов расчета пневматических объектов с распределенными параметрами (уравнение 2-го порядка)
3.4.1. Разработка физической модели пневматической линии,
3.4.2. Разработка математической модели линии
3.4.3. Получение свернутого уравнения изменения давления
на конце линии
3.4.4. Анализ полученных уравнений
3.4.5.Общность математической модели для любых типов линий
РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ЛИНИЙ СВЯЗИ С МАКСИМАЛЬНЫМ БЫСТРОДЕЙСТВИЕМ
4.1. Расчет диаметров линий связи при турбулентном
течении газа
4.2. Расчет диаметров линий связи при ламинарном течении газа
4.2Л. Вывод расчетной формулы для диаметров линий связи
4.2.2. Анализ полученной зависимости
МОДЕЛИРОВАНИЕ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПНЕВМАТИЧЕСКИХ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМАХ

пневматическими средствами.
Принципиальная шевматическая схема манипулятора приведена на рис.1.6.
В соответствии с технологическим процессом пневматическая система управления должна обеспечить плавную остановку и надежную фиксацию руки манипулятора как с грузом, так и без него в любой точке рабочей зоны. Особенность управления манипулятором заключается в том, что управление осуществляется оператором непосредственно с пульта управления (ПУ), расположенного на захватном устройстве на большом расстоянии от пневматического привода (Ш1). Протяженность ЛС, соединяющих пульт управления с пневмоприводом, превышает 3 м.
В качестве привода руки манипулятора использован пневматический цилиндр одностороннего действия. Возврат поршня в нижнее положение происходит под действием веса руки манипулятора. Для снижения шума в выхлопной полости использован глушитель (Г). Для предотвращение резких рывков руки манипулятора при возможном падении груза предусмотрен клапан безопасности (КВ), который в случае резкого движения поршня пневмоцилиндра дросселирует входной канал.
Настройка пневматической схемы выполняется в блоке питания (БП), расположенном на стойке манипулятора. Уравновешивание манипулятора без груза осуществяется с помощью настройки редукционного клапана КР2. Клапан КРЗ служит для уравновешивания руки манипулятора в пространстве с грузом и настраивается всякий раз перед началом работы с другим весом груза. Пневматические распределители. Р1, Р2 и РЗ, расположенные в ВП, служат для обеспечения того или иного режима работы пневмопривода руки (БП) и переключаются в соответствии с командами, поступающими от