气动措施范文（精选12篇）
气动措施 第1篇
气动调节阀指的是将压缩气体作为相应的动力源, 将气缸作为调节阀的执行器, 同时借助于调节阀阀门的定位器、保位阀、气体过滤器以及转换器等相关附件实现对调节阀阀门的驱动, 实现对开关量、比例式的合理调节, 接受工业自动化控制系统信号实现管道介质的相应调节, 主要包含了对管道介质的压力、液位、流量以及温度等方面参数的调节。气动调节阀典型的特征就是系统控制较为简单, 反应速度较快, 且系统运行本质安全, 不需要另外运用一些防爆措施。总的来说, 气动调节阀作为一种直角回转结构, 是由气动执行机构、V阀体以及定位器等相关设备构成, 具有一定的流量稳定特性, 与调节阀阀门定位器一起配合工作, 可以实现调节阀的相应比例, 气动调节阀运行的灵敏度、感应效果和密封效果都较好, 具备较好的剪切效果[1]。
气动调节阀在安装的时候需密切关注如下几个方面的安装原则:一是对气动调节阀的位置进行合理固定, 要求气动调节阀的安装位置与地面保持一定高度, 气动调节阀的上下之间要留有空间, 以此方便未来对气动调节阀的检修更新等, 对于配有气动阀门定位器等相关附件的调节阀需要保障气动调节阀的观察、调整较为方便;二是气动调节阀应该在水平官道上进行安装, 同时与管道实现上下垂直, 往往需要在气动调节阀的下面进行支撑以此保障气动调节阀安装稳固, 对于特别安装环境之下的, 需要将气动调节阀安装在管道的垂直面并加以固定, 同时需要注意尽量减少给气动调节阀带来过多压力;三是气动调节阀的工作环境温度应该保持在负30度到60度, 相对温度小于或者等于95%;四是气动调节阀的前后位置直管段长度控制在10D以上, 避免直管段太短带来的流量特性负面影响;五是气动调节阀口径与管道不一致的时候可以使用异径管进行连接, 同时可以设置相应的旁通管道, 便于后期手动操作和检修[2]。
二、气动调节阀安全运行影响因素及策略建议
1. 气动调节阀安全运行影响因素
一是气动调节阀控制室虽然给出了信号, 但是气动调节阀阀杆却没有启动, 对气动调节阀安全运行带来了一定的负面影响, 出现这种故障的主要原因在于:气动调节阀净化脱硫段控制液位阀由于气源管老化漏气、异物遗留、灰尘太多、气源管接头出现松弛以及气源管结冰等方面的因素造成。
二是气动调节阀在已经关闭的情况之下出现大量泄漏安全问题。出现此类问题的主要原因在于:气动调节阀一般都有一定的泄漏标准, 如果超过了这个标准就会出现安全故障问题, 合成分子筛KV——4202A在出现泄漏故障的时候, 需要对其进行及时处理。这种安全故障主要是因为阀芯阀座在较长的时间内出现大量磨损、管道中介质进入出现异物堵死, 这种异物往往是焊接管道的时候异物进入经过潮湿、氧化之后生锈[3]。
三是气动调节阀出现反应速度慢的安全运行问题。气动调节阀的控制室发出了百分之五十的信号, 但是合成段PV——5517阀在反应了三分钟左右才可以达到百分之五十, 这主要是因为气动调节阀阀体内存在异物堵塞、漏气、波纹薄膜破损等方面的因素造成。除此之外, 气动调节阀缺乏日常保养维修以及完善的预检修机制, 不利于气动调节阀的长期安全运行。
2. 气动调节阀安全运行策略
(1) 对于气动调节阀控制室虽然给出了信号, 但是气动调节阀阀杆却没有启动的安全运行问题, 可以通过如下方法进行处理:首先对气动调节阀气源管进行细致检查, 如果是因为漏气导致的可以更换新的气动调节阀气源管, 如果是因为气动调节阀气源管内存在异物、灰尘以及结冰等问题, 可以将其进行清理, 如果是因为气动调节阀气源管接头松弛, 可以利用四氟垫将其加固, 如果气动调节阀气源管并没有什么问题, 可以对空气过滤减压阀进行检查更新, 解决此类安全运行问题[4]。
(2) 对于气动调节阀在已经关闭的情况之下出现大量泄漏安全问题, 可以通过如下方法进行处理:首先应该将气动调节阀的阀芯和阀座都拆卸下来, 检查气动调节阀的阀芯和阀座是否出现磨损现象和腐蚀问题, 如果出现此类问题就应该将气动调节阀的阀芯和阀座进行更换;如果不是需要检查气动调节阀的阀座是否进入了铁锈等相关异物, 对其进行清理。
(3) 对于气动调节阀出现反应速度慢的安全运行问题, 可以通过如下方法进行处理:首先应该检查是不是气源管出现漏气问题, 如果是就应该将气源管进行检修更新;然后再对气动调节阀进行拆卸检查, 如果是气动调节阀阀内存在异物, 就应该将其进行科学清理;在上述两种情况都没有安全问题的情况之下, 再对气动调节阀气室内的波纹薄膜进行检查是否有损坏现象, 如果是就应该更换新的波纹薄膜。
(4) 对气动调节阀进行及时的日常保养维护, 构建气动调节阀预检修机制, 保障气动调节阀安全运行。应该对气动调节阀的阀位指示器、定位器、气源管等各个附件进行日常保养维护, 确保气动调节阀的各个系统部件完好。其次除了对气动调节阀在运行过程中出现的安全问题进行及时处理外, 应该构建相应的预检修机制, 对气动调节阀使用情况、各个部件状况等进行定期检修, 从而最大限度提升气动调节阀的使用性能和使用周期。
参考文献
[1]周明.调节阀安全运行的影响因素分析及对策[J].中国西部科技, 2008, (04) :56-57.
[2]马飞.正确选用、安装自动控制回路中的气动调节阀的思考[J].电子技术与软件工程, 2013, (12) :158-159.
[3]严嘉;童明伟;张二锋.汽车空调压缩机耐久性试验台运行稳定性试验研究[J].暖通空调, 2005, (12) :118-119.
气动措施 第2篇
考虑气动弹性影响的机翼气动外形设计研究
采用三维Euler方程为控制方程,耦合静气动弹性平衡方程,进行机翼静气动弹性数值模拟;在机翼静气动弹性分析的基础上,结合Takanashi余量修正方法对三维大展弦比机翼进行气动外形反设计,以确定机翼的型架外形.以某型支线飞机的大展弦比机翼为算例,进行了静气动弹性数值模拟和机翼型架外形设计研究,设计结果表明发展的.机翼静气动弹性数值模拟和型架外形设计方法是合理可行的.
作 者：程诗信 詹浩 朱军 CHENG Shi-xin ZHAN Hao ZHU Jun 作者单位：西北工业大学,翼型叶栅空气动力学国防科技重点研究室,陕西,西安,710072刊 名：航空计算技术 ISTIC英文刊名：AERONAUTICAL COMPUTING TECHNIQUE年，卷(期)：38(2)分类号：V211.41关键词：Euler方程 静气动弹性 反设计 型架外形
赛车气动造型（二） 第3篇
大家知道，在F1赛车的比赛过程中，经常出现跟随行驶并超车的状况。然而，后车驶入前车的尾流区之后，由于赛车尾部区域压力低，气流紊乱，容易使进入尾流区域的后车前翼无法产生足够的下压力，从而使后车减弱甚至丧失操控性能，后车可能在超车过程中冲出赛道或者发生撞车事故，危及车手安全。双尾翼设计正好使中部气流可以顺利通过尾翼，尾部可以有相对平稳并且较高的压力，同时也保证后车前翼产生更大下压力，使后车操控更灵活。在我看来这个设计是保证车手安全的优秀方案，也能够使F1超车更加方便，比赛更加好看，应用这个方案应该是大势所趋。
F1的空气动力学部件是复杂而又精密的，是各个车队经过大量的风洞试验及赛道试车逐渐完善形成的。这些部件都是根据不同车队赛车的特点设计制作的，形状各异，作用也各有不同，具有高度的专属，性。
F1比赛允许各个车队应用不同的空气动力学部件，因而它的空气动力学才更加的重要，更加的吸引人。其他方程式赛车就不太相同了，比如A1比赛，由赛事组委会提供统一的赛车给参赛车队，因而其空气动力学部件也是相同的，不会产生性能上的差异。其他各个方程式赛车的车身形状类似F1，这里不再详述。
接着要说的就是封闭车轮的赛车了，比如勒芒24小时耐力赛赛车，它是典型的比赛赛车，是专门为了比赛而设计的：比如我国的全国汽车场地锦标赛(CCC)，是量产车改装的。这两个又有很大的不同。
勒芒赛车大家熟知的就是奥迪的R系列，它几乎统治了勒芒，成为勒芒赛历史上一段传奇。奥迪R系赛车的车身造型特点就是四个车轮都被车身包裹。如果你仔细看起来，这是它不同于F1唯一的地方，其他外观设计都是基于这个构造而做的改动。由于车轮包裹，车身外侧的流场就更容易控制，所以赛车周围的空气动力学附加装置就要少些，部件看起来不像F1那么复杂。
德国房车赛、世界房车锦标赛以及我国的全国汽车场地锦标赛等等，都是量产车根据比赛规则改装的。它们的车身造型基本上维持了原车的造型特点，只是根据需要安装空气动力学附加装置，比如：尾翼、侧裙板、前后的扰流板等，这些空气动力学附加装置能够明显地改善赛车空气动力特性，使赛车更适合赛道行驶。
对于拉力赛来说赛车的通过性成为主要因素，因而空气动力学方面的考虑并不像场地赛那么深入。但是有一个比较重要的考虑就是发动机冷却。赛车工程师根据赛车车身行驶时车身表面压力分布，在发动机罩上合理的设计发动机通风口，为长时间高强度行驶的赛车发动机提供良好的工作环境。
气动措施 第4篇
气动物流传输设备是一套由鼓风机、慢速器、风向切换器、管道切换器、管道、收发站、承载器和控制器组成的网络型传输系统,是现代化医院的快速传输工具,其结构组成如图1所示。鼓风机是承载器运动的动力源。慢速器实为流量可调装置,在血液、针剂和玻璃制品等有速度要求的物品传输时使用。风向切换器通过180°内旋转S形弯管改变传输管道与鼓风机的连接方式来切换管道内的气流方向,决定管道内承载器运动方向的气流根据传输需要选择。管道切换器的原理结构与风向切换器类似,只是S形弯管活动端转接的不是鼓风机而是传输管道,不同管道意味着不同的传输路径。管道即承载器的运行通道。收发站即物品传送和接收终端,其内为两段垂直地面可在“左”、“中”、“右”3个位置平移运动的直管。以德国swisslog公司产品为例,如图2所示,左边直管平移至左边位置时承接承载器,平移到中间位置发送承载器;与之类似,右边直管平移至中间位置接收承载器,右边位置释放承载器。承载器即装载物品的容器,外径与管道内径匹配。控制器通过信号线将除承载器和管道外其余设备连成网络,通过程序控制设备工作状态,指挥系统安全高效运行。
气动物流传输设备的工作原理是:鼓风机产生的压缩空气驱动管道内载有物品的承载器沿预定路径运动,从一个收发站传送到另一个收发站,进行点对点传输。传输过程中承载器运动方向改变由风向切换器实现,传输路径由控制器通过控制管道切换器、风向切换器和收发站的工作状态设定,综合应用这些技术即可实现各收发站之间的快速发送和接收。
1.鼓风机;2.风向切换器;3.慢速器;4.管道切换器;5.管道;6.收发站;7.承载器
医院通过物流传输设备将需要频繁传输小件物品的单位,如护士站、手术室、配药中心、检验中心、消毒供应中心等连为一体,实现药品、血液、标本、医疗文书、手术耗材等快速传输[1]。与“专职递送队伍+多部电梯”的物流模式相比,气动物流传输设备相当于“快递机器”,可大大提高物品的传输效率,主动节约宝贵的电梯资源和过道资源,有效降低交叉感染和污染风险,减轻医护人员的劳动强度,缩短患者看病时间,可以说“以设备代替人”进行物品传输是物流史上的技术革命,是医院科学发展的前进方向。
2 设备常见故障及改进措施
我院气动物流传输设备安装在新落成的22层住院大楼内,2条线路共53个站点,覆盖了全院18个临床和医技科室。一年多来共传输物品81 071次,平均每天225次(含节假日),故障率约0.7‰。总体上看,设备性能稳定,安全可靠,在医院高效运转中发挥了重要作用,但还不够完美,有待于进一步改进和提高,主要表现在以下几个方面。
2.1 接收站代码输入错误
每个收发站编有一串3位数的常速代码和一串4位数的慢速代码,包含使用单位和联系电话的代码表贴在收发站机箱右上角,如图3所示,供物品传输时使用。操作程序要求先输入接收站代码,再按数字键盘右下角的“E”键确认,待设备提示“输入站点有效”后再将承载器放入发送口;但实际情况恰好相反,使用者习惯先将承载器放入发送口,然后输入接收站代码,一旦输入错误,承载器立即进入机箱被发送出去,毫无补救办法,更有甚者不知查看并记住错误发送站点代码,电话联系对方传回,还是继续操作机箱数字键盘,混乱屏上使用记录,失去查询机会,最后只得求助于医院气动物流传输中心工作人员[2]。另一种错误使用习惯是,先按“E”键再输入接收站代码,殊不知按“E”键表示确认设备内已有但不是用户需要的目的站代码,承载器被立即发送至错误站点,浪费设备资源;这种错误习惯可能源于设备暗屏待机模式,用户想先激活(点亮)显示屏再输入代码,造成错误输入。
这种错误比较多见,应当设法改进。第一种改进办法是:先行语音拨号,再按数字键盘右下角的“E”键确认。具体做法是:使用人员查到接收站代码后朗读代码,收发站接收后翻译成数字输入机器并显示,使用人员仔细核对,如有错误则重复朗读,没有错误则按下“E”键,这就保证了代码输入的可靠性。第二种改进办法是:利用承载器上的IC卡自动输入接收站代码。每个收发站配有两大两小4只承载器,每只承载器里装有一片代表承载器身份的ID卡,通过操作控制计算机上的应用程序,将承载器接收站代码编辑好存入计算机,每次使用时使用者无需输入接收站代码,直接放入收发站发送口中即可,设备会自动读取该承载器ID卡并按定义好的接收站进行传输,对方取出物品后扣好盖子再放入发送口,承载器即被自动传回,整个传输过程不需要输入代码。比较而言,第一种方案适用性更好。
2.2 传输物品超重
每个收发站配置两大两小共4只承载器,其中大的容积约4.5 L,可以装入的东西较多,由此带来的问题是一些用户忘记了不大于5 kg的质量要求,超重装载后进行传输。设备没有称重功能,仍然按照用户命令进行传输,进入管道遇到急弯时或进入2条线路的交换中心时即会发生阻塞,启动“清管程序”也难以清出。
由于设备缺乏称重功能,使用者没有意识到超重,或意识到了但没有称量工具而侥幸传输造成设备故障。解决方法是:在收发站发送口内、防止承载器意外落入机箱内的安全杆上表面设置一个与之面积相近、形状相似的称重传感器,承载器放入后压在称重传感器上被自动称量,如图4所示(虚线位置为发送状态),然后将传感器测得的信号送到机箱内控制电路板上,供控制系统分析判断。如果超出设定值,则拒绝发送并进行声音报警;如果没有超重;则正常发送。这样就可以防止超重造成的传输失败,从而保证设备安全运行。
1.机箱;2.发送口;3.安全杆
2.3 承载器盖松开
承载器两端分别设有一个可以打开和关闭的半圆形盖子,如图5所示,盖子依靠弹力扣在另一半上。使用规程要求装入物品后应盖好盖子再行传输,但少数用户没有认真扣好盖子,导致承载器盖子在传输过程中打开,致使盖子与管道内壁直接摩擦,运动阻力增大,行至曲率较小或坡度较大之处时便难以运行。这种情况发生后会导致整条线路彻底瘫痪,使用设备清管功能(freerun)也难以排除,最后只有截断管道,取出“肇事”承载器,重新修复管道才能恢复正常,既浪费时间精力,又消耗材料。
承载器两端设有半圆形盖子,用右手大拇指朝右掀动即可打开,半圆形盖子向左运动即可关闭。由于打开和关闭盖子时没有明显的声音提示,使用者对盖子开关状态没有明显感觉,容易出现没有扣好盖子而进行传输的情况。解决方法是:设置类似金属门锁的锁扣,开启与关闭时发出明显的“咔嚓”声,以提示使用者盖子是否扣好;还可设置类似门铃的声音提示装置,盖子状态用音乐铃声或“语言提示”,这样也能起到监控作用。
2.4 收发站电路板损坏
每台收发站机箱内操作键盘背后都有一块控制机箱运动状态的电路板(PCB)。使用规程要求机箱上不能放置杂物,尤其是含有液体的物品,但用户不能严格遵守使用规定,放置了不该放置的物品并发生液体流入机箱事故,导致收发站机箱内电路板损坏。如果建筑物内给水系统故障、水阀没有关好等也会发生自来水意外流入机箱的事故。
收发站电路板是整台设备的控制核心,保护好收发站电路板应当放在相当重要的位置。如图2所示,电路板位于操作键盘背面,垂直于地面。保护方法是:在电路板外面包上一层防止液体进入的塑料薄膜或粘贴其他高分子材料,发生液体进入收发站机箱时保护电路板不受液体破坏。
2.5 收发站出口堵塞
收发站堵塞是由于承载器到达后没有及时取走,仍然竖立在收发站机箱出口内,接着传来的承载器便重叠其上形成堵塞。被堵塞的收发站既不能发送也不能接收,但不影响系统内其他收发站使用。造成堵塞主要有2方面原因:一是收发站提示有承载器到达时声音较小,周围噪声大,工作人员没能听到;二是收发站机箱出口下的接收篮子被装饰物或其他物体挡住,工作人员没能看到。收发站堵塞是使用过程中比较常见的一种故障现象。
出口被堵塞的根本原因是由于承载器接收篮底座垂直于机箱出口轴线,承载器到达后直立于出口下方地面上。反之,如果接收篮底座与地面不平行,承载器到达后在重力作用下自动倾斜滚落到低处,下一个承载器到达后亦是如此,不会再直立在收发站机箱出口内。这一方法可以从根本上解决收发站机箱出口堵塞问题。
2.6 承载器被卡在收发站上方管道内
承载器被卡在收发站上方管道内的故障现象是:整条传输线路不能传输,运行清管后包括鼓风机在内的所有运动装置不能正常运行。控制程序提示某一收发站故障,打开该站机箱后进入维修模式,发现该站机箱内平移装置不能平移到“中”和“右”位置,说明承载器停留在收发站紧靠机箱上方管道内,拴住了平移装置。发生这种故障的原因尚不清楚,最大可能是上一收发站尚未完成接收情况下,该站受到干扰或错误指令控制产生发送动作,平移装置向左平移减少了风机压缩空气流量,承载器驱动力不足自然下落至机箱上方,直接抵住收发站内的平移装置,而平移装置上支撑板正好有一个比承载器端面尺寸略大的凹槽,管道内的承载器落入凹槽拴住平移装置,从而发生整条传输线路都不能使用的严重故障。
这种情况发生后维修起来非常麻烦,需要断开收发站机箱上下两端与管道的连接(打开抱箍和撕开密封胶布),然后松开控制电缆,拆开墙面固定螺钉,倾斜机箱后才能取出承载器,再按与拆卸过程相反的顺序安装。
这种维修方法可以短时间解决问题,但不能保证类似故障以后不再发生。比较彻底的解决方案是:改进收发站机箱内平移装置上端支撑板上表面结构,用塑胶材料或热溶胶、PVC胶等将凹槽填满,使之成为光滑平面[3]。这样即使因某种原因承载器落到支撑板上,也可手动控制平移装置向右运动,使机箱内的直通管道与传输管道直接相通,承载器在重力作用下向下运动,再通过清管程序将其清出,而不必十分费力地拆下整个机箱,因而不失为设备定型生产后的一种补救措施。当然通过设计解决更好。
3 结语
文章针对气动物流传输设备使用过程中存在的代码输入错误、物品超重传输、承载器盖松开、收发站电路板损坏、机箱出口堵塞和承载器卡在机箱上方等常见故障展开研究,提出用语音和IC卡输入传输站代码、增加称重功能、改进承载器盖锁、密封包裹电路板和消除平移装置上支撑板凹槽等技术措施,着力解决影响设备正常运行的技术缺陷,进一步提高设备技术性能。
参考文献
[1]林昌勤,金晓红,项缨.气动管道物流传输系统在现代医院中的应用[J].医疗装备,2005,18(11):10-12.
[2]季宏.医院气动物流传输系统的日常保养和故障排除[J].中国医学装备,2008,5(12):318-320.
液压与气动实验要求 第5篇
液压与气动实验分别是： 1.压力控制回路设计实验、2.调速控制回路设计实验、3.双缸顺序动作回路设计实验、4.双作用气缸速度控制回路设计实验。
实验地点：在实验一号楼101～105分室做实验。
实验要求：
一．提前5分钟到实验室。
二．来实验室前一定要把实验回路似定好方案，并在白纸上画出液压回路图。
三．做实验之前分好组(一个小班分两批，一批分开四个小组)。
四．实验报告每人用A4纸打印（复印）4份。
因为这4个实验是设计性实验，与普通性实验不同，老师只是给了框架给你们，目的是让你们去独立完成实验，培养同学们的动手能力，请你们要多看看书。按照指导书要求做好实验，并完成好实验报告。
参考书“液压与气压传动”主编：李笑。
主要参考章节：第6章 液压基本回路、第11章气动基本回路。
主要参考回路图（四个实验分别是）：
1、压力控制回路：图6－1（a、b）、图6－2（a、b）。
2、调速控制回路：图6－8（a、b）、图6－10（a、b）、图6－11（a、c）。
3、双缸顺序动作回路：图6－30。
气动系统教学改革探索 第6篇
关键词：职业教育项目化工作导向
1.前言
在《液压与气动技术》这门课程的教学中，通常都是把重点放在液压传动的教学中。教学内容通常都是以液压传动系统为主，而把气动系统放在次要位置，有的更是没有安排气动方面的教学内容。明显的对于气动技术不够重视或者忽视了这一部分。
事实上，气动技术在生产实践领域的应用十分广泛，我作为一名职业院校的教师，感到应该给予足够的重视，因此，在教学中，比较多的安排了相关内容的教学工作。并且隨着教学工作的不断深入，逐步改进教学方法和教学内容。
2.项目化教学的优缺点
2.1 项目化教学的优点
过去，我们在教学中，采用的是项目化的教学方法，把教学内容安排到一个个的教学项目中，我们的主要方法是：
（1）把理论知识融入到项目中，加强了理论知识与实践应用的联系，强调了学与做的结合，强调和突出了学生在学习过程中的主体地位，很好的调动了学生的学习主动性，引导学生掌握理论知识，运用理论知识。改变了传统的一块黑板、一支粉笔的教学形式，提高的学生的学习兴趣，降低了学习难度。
（2）讲解典型案例，也就是项目载体，通过典型案例的讲解，找到系统规律和特征，使学生找到规律，比如溢流阀、顺序阀、减压阀等压力控制阀，虽然功能不同，但是结构上有很多的相似之处，工作过程的基本原理是相通的，这样，学生掌握比较系统地理论知识了，知识点相互联系，便于学生综合运用。
（3）在教学的同时安排实训环节，让教学所学理论与实践结合在一起，提高了学生的动手能力、使用理论的能力，在动手的过程中理解理论知识运用理论知识，学生自觉地把分散的知识点联系成为一个有机的整体。
2.2项目化教学的不足
这种教学方法在过去的教学中取得了很好的教学效果，但是存在着一些不足之处，我们学院最近加强了与德国力士乐公司的教学合作，通过了解德国力士乐公司的员工培训体系之后，更是看到了我们的教学方法的欠缺之处。主要就是学生没有实际的生产经验，无法把教学案例和生产实践结合起来。力士乐公司的培训师的做法是，学生的项目直接来源于公司的生产实际，项目本身就是公司某一岗位的生产实际应用的设备，学生可以直观的观察到所学内容的实际生产情况，这比我的教学要更好的结合了实践，学生与生产一线的接触是直接的，所以学习的效果更明确了。
3.工作导向教学方法
3.1工作导向教学方法的思路与实施：
有鉴于此，我们在教学中引入了太仓某企业的实际设备—气动机械手抓取系统，为教学项目，以此项目为中心，进行教学。要求在课程教学结束时学生设计并组装出可以实际使用的设备。
图3-1气动机械手系统参考图带领学生观察设备的运行情况，工作环境，工作条件，使得学生亲身体验工作环境和工作实际，零距离的接触到生产实际，让所学知识与生产紧密结合。
图3-2六步教学法在教学过程中，采用了六步教学法，这样一种方式，学生分组学习，讨论，教师引导、示范，指导学生完成气动机械手抓取系统的设计。
3.2 工作导向教学方法的优点：
采用了这种新的教学方式以后，取得了比较好的教学效果：
（1）理论知识的教学不再抽象难懂，学生在学习总的主体地位得到了进一步的提升，教师可以更好地发挥自身的引导作用，学习理论的过程中，学生不再是被动的，而是主动学习。
（2）学生在学习过程中是以生产实际应用为目标的，学习的目标是实际应用，有了明确的标准和目标，理论知识在应用于实际的情况下，形成了比过去更好的知识体系，并能够更多的结合机械、电器控制的学科的知识，形成更有效的知识体系。
（3）动手能力提高的同时，学生可以对企业生产有更深入的体会和了解，有机会接触企业工作人员，了解企业文化、企业管理、生产管理、劳动纪律等方面的信息，为将来的工作做了更好的准备。
结束语
新的工作导向教学方法，保持了项目化教学的优点，同时进一步加强了学生与生产实践的联系，通过教学实践，取得了较好的教学效果。
参考文献：
[1]赵美惠.德国的“双元制”教育对我国高职教育人才培养的启示.教育与职业·理论版，2010，05.
[2]张科.德国“双元制”人才培养模式的探寻及启示研究.中学生导报·教学研究，2013，07.
气动球阀自动诊断试验 第7篇
关键词：气动阀门,压力传感器
1、引言
国核工程有限公司和浙江三方控制阀股份有限公司共同研制开发完成的PV40上装式偏心球阀, 该气动阀门用于第三代核电AP1000项目。技术规范书规定该级别阀门要求做静态和带载诊断测试, 数据采集系统要求满足精度小于1%和至少在2分钟内每秒采集100个数据能力;报告要求符合EPRI Guideline TR 107322-Air-Operated Valve Evaluation Guide要求。测试报告要求有气动阀门在斜坡信号或阶跃信号的控制下, 采集气动阀门控制信号压力曲线、供气压力曲线、气室压力曲线、阀门行程曲线、阀门驱动力 (推力或扭矩) 曲线、阀门行程-气室压力-扭矩 (推力) 曲线, 表1。
2、试验条件及环境
试验应在清洁的场地进行, 试验温度为常温, 试验用压力表精度不得低于1.5级。压力表的刻度范围应不小于试验压力的1.5倍, 但不大于4倍, 读数精度应为±1%, 且在有效期内。
3、设备介绍
阀门诊断设备包括:TST2811信号控制系统、3个压力传感器、应变花、智能定位器 (带阀位反馈) 。系统原理图见图1。
设备工作过程:通过软件设置好信号曲线, 将曲线下载给TST2811信号控制系统, 信号控制系统对定位器输出斜坡信号或者阶跃信号, 定位器将电信号转成相应的气信号给气动执行机构, 气动执行机构带动阀芯组件做90°转角运动 (直行程做上下直线运动) , 使阀门开启或关闭。在阀门开启或关闭的过程中, 信号控制系统按大于50Hz的频率不断地采集压力传感器、定位器的阀位反馈和阀杆上的应变花的信号。试验各项试验数据可以通过软件在曲线上直接提取, 并生成报告。
4、试验程序
先将压力传感器 (P1、P2、P3、P4) 、位置传感器和应变花 (Y) 等诊断设备按图1安装在阀门上, 并将其连接线接入TST2811信号控制系统。在试验前须重新检查连接线及电源线是否连接好, 再用数据线将分析系统与笔记本电脑连接, 然后开启电脑, 再进入TST2811系统, 并启动分析软件, 查找到设备。分析前对应变花进行初始化, 先进行通道设置、激励信号、平衡和清零, 然后将应变花通道零值备份并导出。接通气源, 重新进行通道设置、激励信号、平衡和清零, 再导入应变花通道零值, 然后可开始进行信号采集。信号比较器用于检测4~20m A电流信号故障的装置。当信号丢失或下降至低于4m A时, 信号比较器将激活内部安全回路, 接通或切断电源。
诊断测试主要进行阶跃测试, 其测试方法如下: (1) 在诊断设备中设定起点 (设定为0%) 和终点 (设定为100%) , 再对阀门进行测试。 (2) 给定值会产生两次阶跃, 第一个阶跃信号在定义的终点处给出, 经过一段时间 (设定时间不少于10s) , 第二个阶跃信号从第一次阶跃的结束点开始, 回到第一次阶跃的起点, 然后结束测试。在测试过程中诊断系统对阀门的时间常数、时滞、上升时间、稳定时间和过冲等参数的数据进行采集, 并分析后输出相应的图表, 图表格式见图2。 (3) 将每次测试的数据存储到PC机后再进行下一次, 反复进行四次。 (4) 在阶跃测试储存的文件夹中查看并输出数据图, 同时填写相应的表格。
5、试验结果
地铁列车气动效应分析 第8篇
关键词：地铁列车,隧道,气动效应,压力变化
引言
与传统的交通工具相比, 地铁作为一种轨道交通工具, 具有安全、准时、舒适, 而且载客量大、运营费用低、环境污染小、综合经济效益等优点, 已成为城市交通运输的主力军, 大大解决了城市交通堵塞和居民乘车困难等问题, 是现代化城市交通运输设备的重要组成部分[1]-[3]。随着城市地铁的迅速发展, 地铁环境控制问题也愈来愈引起人们的关注。地铁列车进出隧道、在隧道中运行以及交会时产生很多诸如活塞风、压缩波、膨胀波、噪音等现象, 影响乘客和工作人员的舒适性, 并会引发安全问题。原来由于地铁列车运行速度较低, 地铁列车在隧道中运行时的不舒适感不明显, 未引起足够重视, 随着地铁列车运行速度的提高, 加之地铁列车的气密性不好等原因, 瞬变压力通常会给乘客造成耳疼等不舒适感。本文将对地铁列车以不同速度通过不同截面形状隧道时的气动效应进行分析, 可为车体气密性和通风设备进排风口位置的设计提供指导意义。
1数值计算模型
实际流场中, 列车上存在扶手、车轮、转向架等, 在隧道底板上存在道床、枕木和轨道, 流场极其复杂。关注太多细节的复杂流场会大大增加计算工作量, 且导致网格畸变甚至计算发散等问题。因此, 在现有计算机硬件条件下, 为提高流场计算精度, 尽可能较细致地模拟地铁列车的外形, 但计算模型的网格数不能增加过多, 对车体底部和轨道细部结构进行适当简化, 计算模型采用三车编组。隧道截面选取三种典型形状截面:圆形、矩形和马蹄形。列车和隧道计算模型如图1所示。
对于边界条件的设置, 列车表面给定运动边界条件:X方向速度分量等于给定的列车运行速度V, Y、Z向速度分量等于0;流域两侧面、顶面、底面, 给定无滑移边界条件;进口边界条件, 相对压强pin=0;出口边界条件, 相对压强po ut=0;隧道壁面采用标准壁面函数模拟。
地铁列车表面压力测点布置如图2所示。
2数值模拟计算结果与分析
2.1隧道截面形状对气动效应的影响
图3为列车以80km/h过长度为600m, 截面形状为圆形的隧道时车体表面压力分布图 (t=12.5s) 。由图可知, 列车表面除车头位置处在正压区外, 其余位置均为负压。
列车头、尾部进、出隧道瞬间, 绕列车运动的气流受到隧道壁面的制约形成压缩波、膨胀波。这两种波在隧道内以音速传播, 当到达另一端洞口时, 压缩波突然膨胀转换成膨胀波, 而低于环境压力的膨胀波则转换为压缩波, 又再以音速回传, 如此不断反复传播过程中, 同种类型的波相遇叠加时, 压力波幅值增大, 而不同类型的波叠加时, 压力波幅值减小, 从而导致隧道内空气压力发生剧烈变化。图4为不同时刻的流场压力分布云图, 其中以列车头部距离隧道入口50m时作为计算起始的“零”时刻。t=1.7 5 s时, 由冲击振荡产生的压力波以球面波的形状向外传播;t=2.5s时, 列车头部进入隧道, 在隧道入口附近的压力开始上升, 随着列车头部继续接近并进入隧道, 压力继续升高形成压缩波;t=5.0 s时, 列车尾部进入隧道, 形成膨胀波, 压力开始下降。
图5为地铁列车以80km/h通过三种不同截面形状隧道时, 车体表面6#点的压力随时间变化历程, 结果表明列车以相同速度通过圆形截面隧道时车体表面压力变化幅值最小, 马蹄形隧道次之, 矩形截面隧道最大;除压力变化幅值有些差异外, 曲线变化规律完全一致, 其他测点压力变化结果类似, 这里不再详细分析。
从测点压力变化值和压力变化曲线可知, 地铁列车在隧道中运行时, 除列车头部处于微小正压区外, 大部分区域均为负压, 这对出风有利, 对进风不利;地铁列车以80km/h运行时, 除车头外, 车体表面其它位置测点压力变化范围在200Pa至-600Pa之间, 平均负压大概为-300Pa;在设计空调等通风设备进排风口时, 需要考虑车体表面压力分布情况。
2.2列车运行速度对气动效应的影响
这里取地铁列车中间车厢侧面6#测点进行分析比较。地铁列车以60km/h、80km/h和100km/h速度通过长600m的圆形截面隧道时的车体表面压力计算结果如表1所示, 测点压力变化历程如图6所示, 根据表1中数据画出的列车表面测点压力变化幅值与列车速度的关系曲线如图7所示。从计算结果可知, 随着地铁列车运行速度的提高, 列车车体表面压力变化迅速增大, 列车车体表面压力变化幅值近似与列车运行速度的平方成正比。
2.3隧道长度对气动效应的影响
列车以80 km/h的速度分别通过长度为350m、600m、1000m、1500m、2000m、3000m的圆形截面隧道时, 取列车中间车厢侧面6#测点的压力数据进行分析比较。测点压力变化情况如图8所示, 列车表面压力变化幅值与隧道长度的关系曲线如图9所示。
由图9可知, 列车过长度为350m的隧道时压力变化幅值最小, 为458pa;随着隧道长度的增加, 列车车体表面压力变化幅值迅速增加, 在2000m左右达到最大, 为812Pa;然后随着隧道长度的增加, 列车车体表面压力变化幅值慢慢减小。可见, 此次计算的隧道最不利长度约为2000m, 当然最不利隧道长度还与列车运行速度、列车头部外形、隧道截面形状和面积大小等因素有关, 要针对具体问题进行分析。
3结论
通过对地铁列车通过隧道的气动效应进行分析, 可以得到以下结论:
(1) 地铁列车在隧道中运行过程中, 除列车头部处于微小正压区外, 大部分区域均为负压, 这对出风有利, 对进风不利;地铁列车以80km/h运行时, 除列车头、尾个别测点外, 车体表面其它位置测点压力变化范围约在200Pa至-500Pa之间, 平均负压大概为-300Pa。
(2) 列车以相同速度通过圆形截面隧道时车体表面压力变化幅值最小, 马蹄形截面隧道次之, 矩形截面隧道最大。三种不同截面形状的隧道基本相同, 除测点压力变化幅值有些差异外, 曲线变化规律完全一致。
(3) 随着列车运行速度的提高, 车体表面压力变化幅值增大, 列车车体表面压力变化幅值近似与列车运行速度的平方成正比。
(4) 隧道长度在350m~2000m范围内, 随着隧道长度的增加, 列车车体表面压力变化幅值增大, 隧道长度大于2000m后, 随着隧道长度的增加, 列车车体表面压力变化幅值慢慢减小;可见, 此次计算的隧道最不利长度约为2000m, 最不利隧道长度会因列车运行速度、列车头部外形、隧道截面形状和面积大小等因素不同而有所变化, 要针对具体问题进行分析。
参考文献
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气动夹紧U轴夹具 第9篇
1 气动夹紧U轴夹具的特点
气动夹紧U轴夹具具有刚性强、装夹方便、稳定可靠、节约机床、可实现一人操作多台机床等优点。
2 设计原则
a.用气缸快速压紧工件, 装夹时间大概20 s。
b.未关门检测报警装置 (机床未关门, 机床报警) 。
c.定位面有气密检测报警装置 (工件未装夹到位, 机床报警) 。
d.漏工序检测报警装置 (工件未加工完、未装夹工件, 机床报警) 。
e.刀具检测报警装置 (刀具断刀、磨损, 机床报警) 。
3 夹具装配方案
夹具装配方案如图1。随着安装在机床上的电机的旋转, 夹具U轴转台 (MRNC-255) 可联合尾座组件 (HS-W-210) 进行360°的旋转, 工件也随之360°旋转, 从而把工件各部位加工完毕。装夹流程如下:将两工件先后装夹到夹具上, 启动开关, 转角气缸、杠杆气缸一起工作夹紧工件, 转台旋转, 开始加工工件;加工完毕后启动开关, 机床门打开, 转角气缸、杠杆气缸一起松开工件, 取出工件, 气管自动吹干净定位销, 为加工下工件做好准备。
4 加工工艺分析
工件加工工艺如图2所示。
(1) 转台顺时针转90° (大约2 s)
a.用Φ63 mm的盘铣刀加工Φ19.017 mm端的3个平面, 转速为6 000 r/min, 进给量为1 000mm/min, 加工时间为25 s。
b.换硬质合金成型铰刀, 粗加工节气门轴孔Φ18.8±0.05 mm及Φ9.8±0.05 mm, 转速为3 000r/min, 进给量为300 mm/min, 加工时间为12 s。
c.换金刚石成型铰刀, 精加工节气门轴孔Φ19.017±0.013 mm及Φ10.013±0.013 mm, 转速为4 000 r/min, 进给量为200 mm/min, 加工时间为14 s。
d.换金刚石成型铰刀, 一次性加工完ACV阀孔 (Φ22.13±0.04 mm及Φ19.43±0.04 mm) , 转速为3 000 r/min, 进给量为200 mm/min, 加工时间为15 s。
e.换Φ3.65 mm立铣刀加工7-M4螺纹底孔, 转速为3 000 r/min, 进给量为300mm/min, 加工时间为30 s。
f.换挤压丝锥攻M4×0.7螺纹, 转速为1 000 r/min, 进给量为700 mm/min, 时间为40 s。
g.换Φ7.7 mm麻花钻, 粗加工Φ7.935 mm孔, 转速为3 000 r/min, 进给量为300mm/min, 时间为6 s。
h.换Φ7.935 mm硬质合金铰刀, 精加工Φ7.935±0.02 mm孔, 转速为4 000 r/min, 进给量为200 mm/min, 加工时间为7 s。
(2) 转台逆时针旋转180° (大约3 s)
a.用Φ63 mm的盘铣刀加工Φ31.39 mm端平面, 转速为6 000 r/min, 进给量为1 000 mm/min, 加工时间为10 s。
b.换Φ3.65 mm立铣刀加工2-M4螺纹底孔, 转速为3 000 r/min, 进给量为300 mm/min, 加工时间为8 s。
c.换挤压丝锥攻M4×0.7螺纹, 转速为1 000r/min, 进给量为700 mm/min, 时间为14 s。
d.换硬质合金成型铰刀, 粗加工节气门轴孔Φ31.1±0.05 mm、Φ22.7±0.05 mm、Φ22±0.05mm、Φ9.8±0.05 mm, 转速为3 000 r/min, 进给量为300 mm/min, 加工时间为15 s。
e.换金刚石成型铰刀, 精加工节气门轴孔Φ31.39±0.05 mm、Φ22.9±0.05 mm、Φ22.225±0.013 mm及Φ10.013±0.013 mm, 转速为4 000 r/min, 进给量为200 mm/min, 加工时间为20 s。
(3) 转台顺时针旋转90° (大约2 s)
换粗精镗刀, 加工Φ55.015±0.015 mm孔, 转速为3 000 r/min, 进给量为300 mm/min, 加工时间为30 s。
5 定位方案和定位元件的设计
5.1 定位方案
在进入本道工序之前, 前道工序已加工完A基准面及B、C基准孔 (如图2) , 此夹具利用一面两销定位 (一面即为A基准面, 两销为菱形销、圆形销) , B基准孔定位安放菱形销, C基准孔定位安放圆形销, 使工件6个方向的自由度恰好被完全限制, 在夹具中占有完全确定的唯一位置。
5.2 定位元件
定位元件设计如图3, Φ8±0.03 mm为工件定位孔 (定位元件设计的公差要比工件公差严很多, 这样定位加工出来产品尺寸才会稳定) , 定位面支撑座Φ1 mm通孔为气密检测口。
6 夹紧元件的设计
根据夹紧力应朝向主要定位基准并使其作用点落在刚性较好部位的原则, 进行了夹紧元件的设计。
夹紧方式为气缸夹紧, 转角气缸4个, 杠杆气缸2个, 如图4。
7 自动检测报警
工件装夹完毕, 启动开关, 行程开关开始工作。若发现没有装夹工件, 则转换成电信号报警, 机床不工作;若发现有装夹工件, 则进一步检测工件是否装夹到位, 机床的门是否关闭 (检测开锁门的气缸压力) , 工件是否加工完毕 (收集加工完的信号) , 刀具是否断刀 (刀具断刀、磨损检测装置) 等, 若有一样不符, 则机床报警, 机床不工作。详细见图5所示的自动检测报警原理图。
飞翼布局气动设计要点研究 第10篇
随着电子技术和计算机控制技术的发展, 线控增稳技术和放宽静稳定性技术逐渐成熟, 曾经一度停止发展的飞翼式气动布局重新进入了人们的视野。由于其有优良的升阻力特性, 技术的发展又使其克服了本身控制方面的不足, 飞翼布局已经成为各国重点研究的气动布局之一, 甚至有人提出无尾飞翼布局是无人战斗机的最佳气动布局形式[1]。本文对飞翼布局的气动特性进行了分析, 提出了飞翼布局飞机气动设计要点, 并对一架巡航速度为0.7马赫、巡航高度为20 000 m的无人机的气动外形及气动特性进行了设计和计算, 结果表明该设计思路具有一定的可行性。
1 飞翼布局优缺点分析
作为一种先进的气动布局, 与传统布局相比, 飞翼布局具有以下得天独厚的优势[2,3,4,5]:
a) 飞翼布局是气动布局一体化设计的最佳布局;
b) 空气动力效率高, 气动载荷的分布可达到最佳;
c) 结构重量轻, 刚性好;
d) 有效装载空间大;
e) 具有优良的RCS特性, 军事应用潜力大。
虽然飞翼布局与传统布局相比具有以上优势, 但是这种布局也存在着很多的不足, 主要有以下几个方面[2,3,4,5]:
a) 由于采用无尾布局, 故其稳定性不足, 操纵面不好布置;
b) 大型的飞翼布局飞机难以提高巡航马赫数;
c) 客机型飞翼机的应急逃生系统设计较传统布局困难。
2 飞翼布局气动设计要点
根据对飞翼布局气动特性的分析, 总结出飞翼布局飞机气动外形的设计要点如下:
a) 巡航升力系数不能大
由于无尾飞翼布局没有平尾和垂尾, 因此舵面效能较传统布局要低, 若使用大的巡航升力系数, 必然带来大的低头力矩, 导致配平困难及配平阻力的增加。
b) 纵向静安定度不能大
若采用大的纵向静安定度, 由于飞翼布局较低的舵面效能, 非配平状态下舵面需要偏转较大的角度, 会带来阻力的增加, 导致升阻比的降低。
c) 需采用小翼载
飞翼布局的翼型和机翼设计要求其自身的零升力矩为零, 而此种翼型的分离所对应的升力系数较小。同时考虑到起飞和着陆, 构型不能采用常规飞机的增升装置 (主要是因为舵效低, 无法解决力矩配平问题) , 这决定了其起飞着陆时只能选择小的升力系数, 即采用小于常规布局飞机的翼载。
飞机设计的核心就是“增升减阻”, 由于飞翼布局较低的舵面效能决定了它只能选择较小的升力系数, 为了实现较高的气动效率, 必须从减小阻力方面入手。飞翼布局的阻力主要有以下几个部分组成:
a) 摩擦阻力。可通过采用层流翼型, 增加层流段的长度来减小该项阻力, 但由于层流段易分离, 故其长度不能过长, 因此影响到了摩擦阻力的减小, 但由于飞翼布局采用了一体化设计原则, 其浸润面积大大减小, 因此大幅度地降低了该项阻力。
b) 压差阻力。该项阻力主要是由于气流分离造成的, 可通过对流场进行细致的设计来控制该项阻力的增长, 但是由于产生大部分压差阻力的机身在设计时需考虑到装载的需要, 因此该项阻力的减少是有限的。
c) 诱导阻力。减小诱导阻力的传统方法是增大展弦比及对环量进行控制, 但飞翼布局的展弦比一般小于传统布局, 而且一味增大展弦比会带来气动弹性及结构等方面的问题, 同时, 飞翼布局内外翼弦长差别较大, 这也使得对环量沿翼展成椭圆形最佳分布异常困难, 导致该项阻力难以减小;
d) 干扰阻力。干扰阻力主要是由于部件之间的互相影响产生的, 由于飞翼布局采用了无尾式设计, 并采用了翼身融合结构, 故该项阻力可以大大降低。
由此可见, 虽然飞翼布局具有较高的气动性能优势, 但是其较低的舵面效能也对它的气动设计带来了诸多限制, 其高效的气动效能需要对其外形进行细致的设计才能得到。
3 算 例
根据对于飞翼布局气动特性的分析, 对一架起飞重量在19 t左右无人机的气动外形进行了设计, 设计思路为:在对称面附近布置具有抬头力矩特性的翼型以对全机的纵向力矩特性进行控制, 在外翼段布置升阻特性良好的翼型, 并进行适当的几何扭转, 以提高全机气动性能。其气动外形如图1所示。
在计算时采用了欧拉方程加附面层修正的数值计算方法。采用有限体积法离散积分形式的控制方程, 空间离散网格采用直角坐标网格 (矩形或剪切、旋转矩形) , 空间导数采用二阶精度逼近, 并引入耗散项增加稳定性。为加快收敛, 在计算过程中还采用了多重网格技术, 实现了“由粗网格到细网格的插值”和“由细网格到粗网格的插值”, 提高了计算效率。
图2～图5为0.7马赫、20 000 m高度巡航状态下的气动性能计算结果, 图6为1°迎角时上表面压力云图。
由图6可以看出, 由于对机翼展向各剖面的翼型进行了合适的布置, 并进行了适当的几何扭转, 使得外翼段的等压线比较平直, 气流沿展向的流动得到了控制, 有效的抑制了分离, 减小了阻力, 在0°迎角时阻力系数仅为0.179 6, 同时, 升力系数曲线的线性段比较长, 失速特性较好, 这些设计带来的结果就是其升阻比在2°迎角下达到了最大值, 约为33, 这一数值较传统布局飞机来说有着巨大的提高。但是我们也可以看到, 由于没有平尾, 设计外形的俯仰力矩系数还是很大的, 在2°迎角时达到了-0.036, 没有得到较好的控制, 而且纵向稳定区间较小, 仅为-2°～6°, 对飞机的纵向控制是不利的, 当然这也是由其独特的气动布局所决定的。
由计算结果可以看出, 设计外形具有非常好的升阻特性, 升阻比更是高达33, 气动性能上的提升非常明显, 虽然纵向力矩特性不是非常理想, 但通过合理的舵面配置及飞控系统的控制可对这方面的不足进行一定的补偿。总体来说, 设计结果是令人满意的。
4 结 论
作为一种先进的非常规布局, 飞翼布局与常规布局相比具有先天的气动性能优势。本文对飞翼布局的气动特性进行了分析, 在此基础上提出了飞翼布局的气动设计要点, 并对一架无人机的气动外形进行了设计, 结果表明这些设计要点的提出对于未来在该领域内的研究工作具有一定的现实意义。
摘要：飞翼布局 (FLYING-WING) 作为一种非常规气动布局, 有着传统气动布局无可比拟的优势, 因此成为未来飞行器理想气动布局之一。对飞翼布局的气动特性进行了分析, 提出了飞翼布局飞机的气动设计要点, 并利用算例对这些设计要点进行了验证, 结果表明该设计思路具有一定的可行性。
关键词：飞翼,气动设计,欧拉方程
参考文献
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汽车排气转接管检漏气动装置 第11篇
我把想法告诉了爸爸，他高兴地鼓励我：“办法总比困难多，我们一起做好吗？”有爸爸作后盾，我有了发明的勇气。
一、设计原理
通过异步全自动气控，给汽车排气转接管注入2.5至3个标准大气压的气体后浸入水中进行气密性检测。
二、制作过程
我和爸爸认真分析后，决定设计制作一个可以让排气转接管密闭的全气动平台，在其两端各设计一个密封胶块，其中一个随异步气缸活动，另一个固定。从固定端的一侧向内注入2.5至3个标准大气压，异步气缸实现气动移位，以方便安放与取出。最终全套装置入水进行气密性检测。
说起来容易做起来难，在制作过程中我们遇到了不少问题。
问题1：最初制作时采取单鞍放置，排气转接管不能水平固定，出现上下摆动的现象。
解决办法：设计制作左右双鞍，放置排气转接管时就能水平固定。
问题2：原来打算在左右双鞍各设计四个孔，以加强检测时的稳定性，但检前安放与检后取出均不方便，降低了检测速度。
解决办法：在左右双鞍两侧设计两个梯形鞍，方便检前安放与检后取出。
问题3：排气转接管左、右端密封不严。
解决办法：增设橡胶垫，调整凹槽取向。
问题4：最初设计在左鞍安置一个单向气缸，结果取出时不能自动归位。
解决办法：在左鞍安置一个有双向异步气道的活塞气缸，检测前实施左气道进气，气缸内活塞右移，紧压待检气管；检测后右气道进气，气缸内活塞左移，从而实现待检气管无障碍取出。
问题5：在整机调试过程中，由于底盘不透明，操作人员无法精准定位，出现切割不准的情况。
解决办法：在底盘前制作一个反光镜，使可视效果大为改观；为了使之更具有科技含量和更广阔的操作视野，安装了可视成像系统。
三、作品完善
1.安装360°气动旋转平台，让平台不出水面就能定位虚焊点和沙漏口。
2.安装机械臂，实现待检管自动安放与取出。
井下气动皮带纠偏装置设计 第12篇
皮带输送机是煤矿井下主要的运输设备, 在煤矿运输中起着至关重要的作用, 只有皮带平稳运行, 才能保证煤矿的安全生产。煤矿井下特殊的环境是导致皮带输送机事故多发的主要原因, 对皮带进行多重安全保护可有效地防止事故的发生, 而对皮带跑偏的治理可有效地提高其运行效率和减少安全事故。
1 皮带跑偏原因及后果
皮带跑偏是指在运输过程中发生皮带偏离输送机中心线的现象, 造成此现象的原因主要有:皮带机架的安装不规范、物料堆积不平衡, 皮带运行不合理等, 但实质是由于运行中受力不平衡导致皮带发生偏移。皮带跑偏危害性大: (1) 会造成运输物的翻转, 可能引发摩擦起火等事故, 从而造成人员伤亡; (2) 跑偏后皮带磨损严重, 皮带强度降低, 可能引发断带等重大事故; (3) 会使物料洒落于设备上或者导致皮带驱动受力不均匀, 影响设备的使用寿命。在良好的环境下皮带跑偏是治理的重点, 而在井下恶劣的环境中它更是防止的重点。本文针对煤矿井下的运行环境对防止皮带跑偏的方法进行探讨并对纠偏装置进行设计[1,2]。
2 常用纠偏装置
为了防止皮带跑偏引发事故, 皮带运输机设计有纠正跑偏功能。目前, 纠偏装置主要有机械回转式、液压式和电动推杆式。常用的机械回转式是当皮带跑偏时, 回转托辊架根据偏转位置反向旋转, 将皮带纠正。该装置结构简单, 但稳定性较差。在使用中发现其纠偏效果不明显, 不能完全将皮带纠正在合适的位置;当皮带跑偏严重时, 由于纠偏效果差, 反而导致皮带运行不稳定。而液压、电控式则需要提供动力源或利用皮带运行为动力, 因此其结构复杂, 不利于井下复杂环境的使用, 而电控式更需要额外增加机械电气的防爆功能, 极大地增加了设备的成本, 即增加了煤矿生产成本;液压无源式纠偏装置利用运行中的皮带作为动力源, 简化了机电结构, 在部分矿井中进行了配备, 但设备造价相对较高[3]。
3 气动纠偏装置
目前国家要求煤矿建立压风自救系统, 且规定在间隔不大于200 m处应安装供气阀门。本设计就是以压风系统的气压为动力, 安装本系统时只需在压风管100m处位置加装供气阀, 压风管路与压风系统的供气阀通过三通接通, 既不影响压风系统的正常运行, 又可以作为皮带纠偏的动力源。当皮带发生跑偏时, 气阀开启, 驱动气缸使皮带位置回正。气动纠偏装置无动力输入、无电气控制, 可实现自动纠偏, 适用于井下复杂的环境, 也不会引起瓦斯爆炸。
3.1 气动纠偏装置结构设计
气动纠偏装置的托辊架通过转轴与皮带架连接, 气缸推动转轴旋转来进行纠偏。当皮带正常运行时, 立辊与托辊架保持初始平衡位置, 如图1所示, 此时皮带处于中间位置, 没有碰触立辊;当皮带发生跑偏时, 如图2所示, 立辊被皮带推动发生角度改变, 立辊架随着角度变化与换向阀发生位置的相对变化, 从而启动换向阀, 使换向气阀动作引发压风管路中的气体进入气缸导致气缸活塞伸缩。活塞杆的伸缩使回转机架发生角度旋转, 使运行中的皮带不断回正。回转机架回转的目的就是为了调整皮带位置, 直到皮带纠正后, 立辊又处于初始位置, 换向阀同时也相应处于中位 (闭合) , 气缸不动作, 回转机架结束旋转。
本设计通过立辊的旋转角度来判断皮带跑偏, 同时也是通过立辊旋转角度来开闭换向阀, 从而调节气缸活塞的位移量, 使回转托辊架旋转, 实现皮带的纠偏。气动纠偏机构如图3所示。
1-立辊;2-物料;3-转轴;4-换向阀
1-立辊;2-物料;3-转轴;4-换向阀
1-皮带;2-立辊;3-回转托辊架;4-气缸;5-转轴;6-托辊
3.2 纠偏装置气动系统设计
纠偏装置气动系统需要与立辊配合以实现皮带的纠偏。井下压风系统气压为0.3 MPa~0.8 MPa, 可以作为纠偏装置的动力。部分矿井地质和系统复杂, 风压波动较大, 需安装增压阀和稳压阀, 以满足整个纠偏装置的运行要求。压风管路中的气体主要不是来源于井下, 而是来源于矿井地面, 而地面环境也同样煤尘较大, 因此在压风管通入纠偏装置时必须安装空气滤芯, 且保证每3个月对滤芯进行检查和更换, 以延长装置的使用寿命。此外, 为防止井下意外事故的发生, 必须安装释压阀, 将释压压力调整为1MPa, 当系统发生故障或意外事件, 压力大于1 MPa时, 气体从释压阀处排出, 可实现降压, 释压阀气体排气口三通连接气铃, 当发生事故时, 气铃可以起到提醒作用。当释压阀发生压力释放动作后, 进风管路中失去压力, 从而使系统停止运行, 防止事故的发生。当皮带纠正后, 立辊恢复初始位置, 立辊架使换向阀处于中位。此时, 进气管路侧的气缸腔内压力与风管中压力相同, 而排气管侧的气缸腔内无压力, 必然导致换向阀处于中位 (关闭位置) , 活塞因两腔压力不同仍然发生伸缩, 从而使纠正的皮带再次跑偏。因此为了防止换向阀位于中位时, 气缸因两腔气压差发生运动, 安装了止回阀。止回阀压力设定应根据气缸参数和风管压力确定, 以实现系统的平稳可靠运行。气动系统简图见图4。
4 结论
本装置利用井下压风系统为动力源, 所以无需考虑防爆的要求。通过皮带运行位置来判断跑偏, 通过风压对跑偏的皮带进行自动纠偏, 减少了运输事故, 设备结构简单, 适用于建立了压风系统且风压稳定的矿井。
参考文献
[1]李晓军.浅谈矿井皮带运输机的管理[J].科学之友, 2011 (8) :109-110.
[2]王耀, 仝荣山.皮带运输机胶带跑偏的原因及控制方法[J].山西能源与节能, 2009 (6) :24-25.