Автоматизация контроля расхода рабочих жидкостей станочных гидроприводов на базе гидроэлектрического преобразователя расхода с магнитожидкостным сенсором

• Автор: Грицюк, Светлана Николаевна
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 227 с. : ил.

1. Классификация и анализ существующих преобразователей расхода жидких сред
1.1 Требования к преобразователям расхода
1.2 Классификация преобразователей расхода
1.3 Сравнительный анализ преобразователей расхода
1.4 Постановка задачи исследования
2. Физические основы и теоретические исследования характеристик гидроэлектрического преобразователя расхода рабочих жидкостей
для системы автоматического управления
2.1. Физические особенности явлений, происходящих в гидроэлект-
<• рическом преобразователе расхода
2.2. Выбор формы проточной части гидроэлектрического преобразователя расхода по коэффициенту гидравлического сопротивления
2.3. Выбор конструкции магнитожидкостного сенсора
2.3.1. Физика магнитных жидкостей. Особенности поведения магнитной жидкости в магнитном поле
2.3.2. Классификация магнитных жидкостей по применению
2.3.3. Выбор материала чувствительного элемента ГЭПР
2.3.4. Расчет деформации магнитожидкостного сенсора
2.4. Расчет параметров электромагнитного поля
измерительной катушки
2.5. Расчет скорости течения жидкости в цилиндрической
проточной части
,й»
2.6. Расчет статической характеристики ГЭПР
2.7. Расчет динамической характеристики ГЭПР
2.8. Выводы
3. Экспериментальное исследование гидроэлектрического преобразователя расхода рабочих жидкостей для системы автоматического управления
3.1. Экспериментальная установка для исследования ГЭПР
3.2. Методика проведения экспериментальных исследований ГЭПР
3.3. Планирование эксперимента
3.4. Исследование статической характеристики ГЭПР
3.5. Исследование динамической характеристики ГЭПР
3.6. Выводы
4. Система автоматического контроля расхода рабочих жидкостей станочных гидроприводов на базе гидроэлектрического преобразователя расхода с магнитожидкостным сенсором
4.1. Синтез системы автоматического контроля расхода рабочих жидкостей станочных гидроприводов
4.2. Методика инженерного расчета ГЭПР с учетом экспериментальных данных
4.3. Вторичный микропроцессорный преобразователь
с цифровой индикацией
4.4. Выводы
Заключение
Список литературы
Приложения
Автоматизация производственных процессов является необходимым условием повышения производительности труда и улучшения качественных показателей машиностроительного производства. Одними из важнейших параметров, которые подвергаются автоматизированному контролю, являются скорость и расход рабочих жидкостей гидроприводов станков, что приводит к необходимости внедрения и совершенствования систем автоматического контроля, регулирования и управления потоками рабочих жидкостей. Совершенствование станочных гидроприводов способствует повышению надежности, точности и качеству обработки, снижению энергозатрат при производстве продукции.
Вопросам разработки САУ станочных гидроприводов посвящены работы ученых Д. Н. Попова, Т. М. Башты, В. К. Свешникова и других [8, 85, 90]. Основные требования, которые необходимо учитывать при разработке систем автоматического управления: возможность работы в динамических режимах при частых включениях, остановках или изменении скорости; увеличение надежности действия гидроприводов; исключение утечек, приводящих К ПОВЫ- ; шенному расходу рабочих жидкостей и загрязнению рабочего места; повышение точности регулирования рабочей жидкости, что улучшает качество работы системы.
При разработке систем автоматического регулирования должен быть решен вопрос выбора первичных измерительных устройств. Существующие преобразователи расхода, анализ конструкций которых проведен учеными П.П. Кремлевским, Г. П. Катыс, С. С. Кивилис и другими, не удовлетворяют полностью современным требованиям, предъявляемым к этим устройствам как к элементам систем управления по быстродействию, энергозатратам, простоте конструкции и надежности [59, 60, 67, 68]. Существует необходимость проведения исследований в области измерительной техники с целью испольII - намагниченность материала частиц, А/м.
По намагниченности насыщения и намагниченности материала частиц определяется объемная доля магнитной фазы:
с“=13/1г (2.28)
Свойства магнитных жидкостей.
1) Плотность, р (кг/м3).
Масса вещества, содержащегося в единичном объеме магнитной жидкости, складывается из массы твердой и жидкой фаз.
Рм,ж=РофО+Рмф+Рп.а.в.( 1 ‘(фО+ф)) (2.29)
где р0, рм, Рп.а.в,- плотность жидкой основы, магнитного материала и поверхностно - активного вещества соответственно; фо, ф - объемные концентрации жидкой основы и твердой фазы, равные отношению занимаемого ими объема ко всему объему МЖ.
2) Магнитные свойства.
Коллоидные частицы ферро- или ферримагнетика обладают постоянным по величине магнитным моментом. Внешнее магнитное поле упорядочивает их направление, что ведет к появлению намагниченности. В слабых , „ кТ
полях ( Я « ) намагниченность:

(230)
( кт1
В сильных магнитных полях Я » намагниченность:
V Н>-т)
1# „ 6 М„кТ
м = м°° 77 и ^ (2-31)
л • д0 - М5 • Н ■ йг 4 ’
Начальная магнитная восприимчивость:
.. * • М8 Jз
х‘~1ё—Тт *■ <2-32>
Для характеристики зависимости намагниченности МЖ от температуры вводится относительный температурный коэффициент намагниченности.