Магнитожидкостный вихревой элемент для электрогидравлических систем управления

• Автор: Мефедова, Юлия Александровна
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 187 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список основных обозначений и сокращений

Введение

Глава 1. Анализ существующих задач регулирования потоков

в электрогидравлических системах

1.1. Обзор электрогидравлических регулирующих устройств

1.2. Вихревая камера как элемент струйной техники

1.3. Классификация электрогидравлических вихревых

элементов

1.3.1. Магнитогидродинамические вихревые элементы

1.3.2. Электрогидродинамические вихревые элементы

1.3.3. Фсррогидродинамические вихревые элементы
Выводы
Глава 2. Физические основы и теоретические исследования
магнитожидкостного вихревого элемента
2.1. Физика магнитожидкостного сенсора в магнитном поле
2.2. Способ управления течением жидкости в вихревой
камере посредством магнитожидкостного сенсора
2.2.1. Режимные стадии работы и основные зоны течения в
вихревой камере
2.2.2. Основные уравнения закрученного течения в вихревой
камере
2.2.3. Исследование коэффициента гидравлического
сопротивления вихревой камеры
2.2.4. Синтез неоднородного управляющего магнитно поля
2.3. Разработка модели перемещения магнитожидкостного
сенсора
2.4. Расчет статической характеристики магнитожидкостного
вихревого элемента
2.5. Анализ динамической характеристики
магнитожидкостного сенсора
Выводы
Глава 3. Экспериментальные исследования магнитожидкостного
вихревого элемента
3.1. Описание стенда для исследования вихревого элемента
3.2. Конструкции магнитожидкостных вихревых элементов
3.3. Выбор критических режимных параметров элемента при
отсутствии управляющего сигнала
3.4. Экспериментальные статические и динамические
характеристики магнитожидкостного сенсора
3.5. Экспериментальные статические и динамические
характеристики магнитожидкостного вихревого элемента
3.6. Разработка экспериментальной факторной модели
Выводы
Глава 4. Практическое использование магнитожидкостного
вихревого элемента
4.1. Методика инженерного расчета магнитожидкостного
вихревого элемента
4.2. Технические характеристики магнитожидкостного
вихревого элемента
4.3. Магнитожидкостный вихревой элемент в системе
водоорошения тепличных культур
4.4. Магнитожидкостный элемент в системах подачи и
приготовления смазочноохлаждающих жидкостей
4.5. Магнитожидкостный вихревой элемент в системе
купажирования ликероводочного производства
4.6. Магнитожидкостный вихревой элемент в отопительных системах
4.7. Магнитожидкостный вихревой элемент в системах управления гидравлическим приводом
Выводы
Общие выводы
Список литературы


Пенза, - декабря ); VI, VII, VIII, IX Российской конференции «Векторная энергетика в технических, биологических и социальных системах» (г. Саратов, - ноября , - ноября , - ноября , - ноября ). Публикации. Список научных публикаций по материалам диссертационной работы составляет печатных работ, 2 из которых в изданиях, рекомендованных ВАК. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения на 1 страницах, включая рисунка, таблиц, а также списка литературы из 0 наименований и 3 приложений. В первой главе разработана классификация известных электрогидравли-ческих вихревых элементов, используемых при автоматизации технологических процессов. Показана возможность использования вихревой камеры з качестве проточной части магнитожидкостного вихревого элемента. Во второй главе отражены физические основы и теоретические исследования магнитожидкостного вихревого элемента. Рассмотрена физика процессов, протекающих в сенсоре, представляющим собой упругую оболочку с магнитной жидкостью внутри, при наложении управляющего неоднородного магнитного поля. Предложен метод расчета коэффициента гидравлическою сопротивления вихревой камеры с учетом установленного внутри магнитожидкостного сенсора. Даны аналитические выражения для расчета неоднородного магнитного поля в вихревой камере и перемещения мембраны сенсора под действием этого поля. Разработана статическая модель магнитожидкостного вихревого элемента, позволяющая осуществлять расчет выходного расхода в зависимости от управляющег о токового сигнала с учетом конструктивных параметров и входных давлений потоков питания и управления. Проведен анализ динамических свойств магнитожидкостного сенсора. В третьей главе показана возможность построения конструктивных модификаций магнитожидкостного вихревого элемента, подкрепленная экспериментальными исследованиями как магнитожидкостного сенсора, так и элемента в целом. Разработана экспериментальная факторная квадратичная модель магнитожидкостного вихревого регулирующего элемента. Осуществлено сравнение теоретических и экспериментальных исследований. В четвертой главе разработана методика инженерного расчета магнитожидкостного вихревого элемента. Предложены примеры использования МВЭ в электрогидравлических системах управления различных областях использования гидрофицированного технологического оборудования. Автор благодарит к. Власова Андрея Вячеславовича за консультации и руководство при выполнении настоящей работы. До начала -х годов в различных областях применения гидрофицирова-ного технологического оборудования использовались в основном гидравлические системы с многоступенчатым усилением, с прямыми и обратными гидравлическими связями, В дальнейшем был осуществлен переход на электрогид-равлические системы, сочетающие электронную часть и гидравлические исполнительные органы, связанные электрогидравлическими преобразователями. Электрогидравлические преобразователи (аппараты управления) имеют электромагниты или механизмы, которые либо непосредственно, либо через вспомогательные усилители связаны с распределителями, регулирующими в системах расходы и направления течения рабочей среды [,]. К ним относят электрогидравлические усилители (ЭГУ), а также аппараты с пропорциональным управлением. Наиболее распространенные ЭГУ состоят из электромеханического преобразователя (ЭМП) сигналов управления, одной или двух ступеней предварительного усиления сигналов и распределителя. Для управления малыми расходами жидкости (менее л/мин) применяют аппараты без предварительной ступени усиления []. При малой мощности электрических входных сигналов ЭГУ обеспечивают необходимые для управления быстродействующими системами точность и динамические характеристики. Однако такие аппараты достаточно сложны в изготовлении и их стоимость высока. Для них характерна также необходимость тонкой фильтрации рабочей среды (Юмкм), так как практически все промышленные ЭГУ используют в своем каскаде золотниковые пары. В таблице 1 приведены характеристики двух типов выпускаемых в промышленности электрогидравлических усилителей- [4].