低速气缸和高速气缸

低速气缸和高速气缸

一、低速气缸与高速气缸(论文文献综述)

刘一俊[1](2020)在《悬挂式自动移栽机设计及关键技术研究》文中研究指明目前国内蔬菜种植仍以大田为主,国内蔬菜穴盘苗自动移栽机械多是应用于温室大棚移栽作业的手扶式、自走式移栽机,无法满足日益迫切的大田蔬菜自动化种植需求,而面对大田露天作业的悬挂式移栽机械多以作业效率低、需人工投苗的半自动作业方式为主,且功能单一,因此研制一台悬挂式自动移栽机,对于蔬菜高质量栽植和节约劳动力有着十分重要的意义。为了解决现有大田移栽机型存在的效率低、功能单一等问题,设计了一种具备自动取苗、投苗、栽植、浇水和穴盘回收等功能的悬挂式自动蔬菜移栽机。结合目前悬挂式移栽机研究成果,设计了满足自动化移栽机作业需求的悬挂式底盘支架和高速气动取苗机构,并对关键部件及整机进行了理论设计、仿真与试验分析。主要研究内容如下:(1)对国内外蔬菜移栽机械发展现状进行了研究分析,确定了移栽机的主要型式为悬挂式。制定了悬挂式自动移栽机的整体设计方案和整机设计参数,并对各机构的结构组成与工作原理进行描述;对移栽机的分苗栽植传动系统进行了设计计算。(2)为了达到高速定点取、投苗的要求,设计了基于门型框架结构的高速往复式取苗机构。针对气动取苗机构的动力特性进行分析,确定了影响投苗精度的关键部件是纵向直线气缸,并确定了影响气动元件运动特性的因素,建立了气缸运动模型;以结构轻量化为目标,对取苗机构的气缸连接装置和安装背板进行了拓扑优化,优化后的部件质量分别减少了12%和4.2%;通过AMESim搭建了取苗气动元件中的电磁阀仿真模型、安全阀模型和纵向直线气缸仿真模型,采用Box-Behnken响应面设计优化方法,通过约束优化气动参数范围,优化得到气缸运行最佳参数,并进行了AMESim气动仿真和ANSYS响应谱仿真分析,优化后的取苗机构纵向最大位移从28.109 mm减小至4.309 mm,证明结构轻量化和气动参数优化对取苗机构投苗成功率有着正向影响。(3)进行了悬挂式移栽机底盘支架设计,确定并分析栽植作业未抬升状态和机具抬升的底盘支架离地状态两种工况下底盘支架的受力状态。确定了底盘支架关键工况为抬升工况,并对抬升工况下的关键受力梁进行了强度、刚度校核。运用ANSYS对移栽机未抬升工况下的底盘支架进行了静力学和模态分析,得出未抬升静止或牵引工作状态时机身整体应力形变控制得当;底盘支架处于抬升工况时,通过静力学分析发现机身出现较大形变和接近材料应变极限的应力值;对底盘支架进行了结构优化,优化后的底盘支架结构应力大小分布趋向合理,形变量减少30%和应力减少33.29%,为移栽机稳定作业奠定了基础。(4)分别在60株/行/分钟和72株/行/分钟两种栽植频率下进行了72孔穴盘苗的取苗机构台架试验和试制样机的整机性能试验。统计不同栽植频率下的平均漏苗率、伤苗率、栽植成功率等数据,在两种栽植频率下,取苗投苗的平均成功率为96.3%、93.4%。样机进行整机性能试验,在两种栽植频率下,移栽平均合格率为96.5%、94.2%。试验表明本自动移栽机各部件运行协调,整体栽植性能稳定,基本达到预期设计的移栽机性能目标。

褚凌鹏[2](2019)在《气缸动力学与缓冲性能分析研究》文中提出气动技术作为一种新型的机械传动技术,气动技术在工业自动化的各领域得到了广泛应用。气动系统应用中最广泛的是高速气缸,高速气缸的发展肩负着提高工业自动化生产水平和效率的重要使命。但是,高速气缸的缓冲能力,也就是当高速气缸在往复运动行程结束时,气缸冲击端盖所产生振动和磨损,严重地降低了气缸的寿命。因此,如今高速气缸技术发展的关键就在于研究如何提高气缸的缓冲能力。本论文主要分析对象就是高速气缸行程末端的缓冲问题,采用通过理论与实验相结合的方法,对高速气缸进行建模、仿真,并实验验证其动态特性和缓冲性能。通过综合的分析研究,进而找出如何提高缓冲性能的方法,提高高速气缸的整体性能。本论文基于空气动力学和热力学的相关理论,在气缸往复运动过程的不同进程,比如启动进程、加速进程、减速缓冲进程和残压释放进程,建立相应的理论模型。同时大量使用MATLAB的仿真功能,创建SIMULINK和GUI的仿真界面,并优化算法进行计算。对高速气缸的整个运动过程进行全面的仿真分析。本论文还根据理论模型,研究并成功的搭建了高速气缸往复运动测试台架。设计了简洁合理的气动控制回路,编制了相关试验流程,并编写了完整的测试程序。理论模型的研究和仿真的优化分析,提供了全面的试验依据,测试台架再对相关理论与所得的仿真结果进行科学测试,并将其和高速气缸通过一系列试验而获得的实际结果进行细致对比,以此来验证理论模型及其仿真模型所表现的精准性。在通过自主建模、仿真和试验验证的同时,吸取了前人的一些经验教训,对溢流缓冲结构进行了相应的完整分析。在经过反复的试验后,得出了传统溢流阀缓冲能力不足的结论。为优化这种缓冲结果,通过改变算法优化了传统溢流阀缓冲结构的相关参数。优化完的仿真结果与优化前进行比对,结果表明缓冲性能在经过优化后可以得到一定的改善。本文提出了一种背压灵活控制的气缸缓冲结构,来更好的提升高速气缸的动态特性和缓冲性能。根据这种结构构想,进行了相应的机械设计,并利用仿真软件建立模型进行仿真分析。仿真分析的结果显示,这种新型的缓冲构造可以使气缸在高速往复运动时达到良好的缓冲效果,提升了气缸的动态特性。而且,跟传统的溢流阀式的气缸缓冲结构相比,这种新型的缓冲结构有着更好的自主调节功能,使得高速气缸更加稳定可靠。本论文最终的研究成果显示,气缸的缓冲性能与负载质量和气源压力有直接的关系,通过合理调整背压控制可以有效的提升气缸的缓冲性能,并在此基础提出了新型的更优背压控制的缓冲结构。本论文的研究为进一步提高气缸性能、优化缓冲结构提供了一定的理论基础,也为缓冲结构的开发设计与验证提供了参考。

高永[3](2018)在《CA2型气缸的缓冲特性及自调整缓冲结构研究》文中认为随着气动技术的快速发展,气缸在工业领域的应用越来越广泛。气缸的高速化发展是工业效率提高的重要因素。在气缸调到最佳缓冲状态的前提下,当速度和负载改变后,它的缓冲状态就被破坏了,这些因素制约了气缸高速化发展。因此,本文将通过理论分析和实验验证的方法分析速度和负载两个因素对气缸缓冲状态的影响,提出一种自调整缓冲的机械结构,实现气缸缓冲在一定范围内的自调整。本文以CA2型气缸为研究对象,首先研究CA2型气缸在负载和速度变化后对气缸缓冲状态的影响。从理论分析的角度,建立气缸运动过程的数学模型,提出摩擦力经验公式中系数确定的方法,利用MATLAB进行实验仿真,利用实验数据和仿真数据的对比,验证气缸数学模型的可靠性,再从理论的角度来分析负载和速度对气缸缓冲的影响。从实验验证的角度,通过分析实验目的和要求设计气动回路和机械结构,完成实验平台的安装运行。在气缸调到最佳缓冲状态的前提下,改变气缸的负载或速度进行实验,获得实验数据。利用MATLAB对实验数据进行处理得到气缸的运动曲线,观察曲线气缸缓冲阶段的变化并分析负载和速度对实验的影响。从能量的角度,利用实验的数据来探究缓冲改变的原因。通过提出实现自调整缓冲的想法,设计出压力感应结构和控制排气孔通断结构。通过两个结构和原有气缸端盖的结合,设计出新的气缸缓冲结构。针对新型缓冲结构气缸进行了实验论证:当气缸的负载为12.15kg时,速度在434721mm/s的范围内拥有较好的自调整能力;当气缸的速度为600mm/s时,负载在12.1522.15kg的范围内拥有较好的自调整能力。因此本文研究的新型缓冲结构对负载和速度的变化有较好的适应能力。

张日红,杜群贵[4](2017)在《基于AMESIM的高速气缸新型缓冲装置缓冲性能研究》文中指出目前气动技术在现代工业技术发展过程中占有重要的地位,而作为执行元件的气缸的应用更是普遍,气缸的工作速度逐步向高速方向发展,而性能良好的缓冲装置对于气缸以稳定而低速的状态停靠在行程终点具有极其重要的作用。通过仿真和实验分析发现基于压力释放阀缓冲调节阀在气缸缓冲性能调节方面存在调节范围小,容易引发气缸活塞速度的振荡,进一步提出了一种新型缓冲装置,该新型缓冲装置通过气缸缓冲腔余隙容积与压力调节阀的分段调节来实现气缸良好缓冲的调整。接下来在构建具有新型缓冲装置的高速气缸AMESIM数值模型的基础上,对气缸活塞速度为3.03.7 m/s,气缸执行系统可移动部件质量为4 kg工况条件下进行了仿真分析,分析结果显示了气缸速度在3.03.5变化时,通过调节气缸缓冲腔的余隙容积大小即可实现最佳缓冲,而气缸速度在3.53.7 m/s变化时,则通过调节压力调节阀来实现最佳缓冲。通过仿真还得出了气缸实现良好缓冲的分段调节范围,稳定调节范围相比单纯基于压力释放阀的缓冲调节方式有了很好的提升。

王海涛,张天泽,王璐遥,徐宁[5](2017)在《基于压力反馈的机械式高速气缸缓冲装置研究》文中进行了进一步梳理介绍一种基于进气腔压力反馈机械式高速气缸缓冲装置。根据仿真数据,找到较好缓冲时可变面积节流口变化曲线,结合实验得到不同负载质量及不同活塞速度下缓冲行程中进气腔压力变化规律。将进气腔压力作为缓冲阀芯控制气压,对缓冲过程中排气节流面积进行控制。设计实验样机并在不同工况下对其进行实验。结果表明,在一定工况变化范围内,此缓冲装置具有较好的自适应能力,符合设计要求。

徐宁[6](2017)在《自适应缓冲气缸研究》文中研究说明在当代工业自动化、智能化发展过程中,气缸作为常用的气动执行机构,其动态性能对生产效率提高具有重要意义。在气缸设计中,缓冲结构的设计是关键技术。现有气缸产品主要采用针阀及溢流阀式缓冲结构,根据使用工况需调节针阀或溢流阀开度从而得到良好缓冲效果,缓冲调节费时费力,当供气压力、负载质量及调速阀开度等工况变化时,气缸的缓冲状态被破坏,行程末端会出现撞击及反弹等现象,缩短气缸使用寿命,降低生产效率。所以本文的目标是设计自适应缓冲气缸,无需缓冲调节即对外部工况具有较宽自适应范围。本文针对溢流阀式缓冲气缸进行变工况实验研究,通过分析供气压力、负载质量、调速阀开度等工况变化时气缸的缓冲特性,阐述工况变化时缓冲被破坏的机理。采用变排气截面积的自适应缓冲设计思路,计算得到缓冲排气面积变化曲线。气缸运行过程中,当缓冲腔排气面积小于调速阀排气面积时,气缸开始缓冲,故缓冲起始点与排气面积有关。缓冲长度与缓冲能量相关。在不同气缸运行速度时,求解排气面积与缓冲长度,得到缓冲排气面积变化曲线,并设计自适应缓冲结构。在自适应缓冲结构基础上,设计自适应缓冲气缸,装配气缸样机并进行实验验证。最低使用压力及泄漏量测量结果证明了气缸设计的正确性。缓冲实验结果证明,基于缓冲起始点的变截面排气缓冲的设计思想是正确的,在供气压力0.4~0.6 MPa、质量负载6.48~21.48kg工况下,自适应缓冲气缸具有较好的缓冲特性,不需调节即可得到较好的缓冲效果。

张日红[7](2016)在《基于新型缓冲结构的高速气缸性能研究》文中研究表明气压传动与控制技术是以空气或惰性气体作为工作介质,对周围环境影响极小,便于远距离输送和集中供气,另外响应迅速、调速方便、易于布局及操纵等优点使其在工业自动化领域获得了广泛的应用。气缸是气压传动系统中必不可少的重要组成元件,气缸的性能优劣直接决定了气动系统的性能与可靠性,气体介质的高压缩性致使气缸在接近行程终点时极易产生冲击和振动现象,这在很大程度上削弱了气缸的寿命。因此,针对气缸缓冲结构和缓冲控制技术的研究在工程技术领域得到了极大的重视。本文以提升高速气缸的缓冲性能、拓宽高速气缸的良好缓冲调节范围和调节稳定性为目标,开展了基于内置压力释放阀高速气缸的动力学建模仿真与试验研究、高速气缸新型缓冲结构的构思与动力学建模、新型缓冲结构的粒子群多目标优化计算、新型缓冲结构的实现与试验验证等方面的工作。由于气缸的伸出过程和缩回过程具备相似的运动规律,在对气缸执行系统进行合理简化和功能原理分析的基础上,分阶段、分模块地建立了气缸缩回过程的动力学模型,主要包括气体热力学方程、机械系统动力学方程和摩擦力模型等方面。同时搭建了基于Lab VIEW的气缸动态性能计算机测试平台,主要包括气压传动回路设计、试验台的加工制作与安装调试、硬件电路设计与多通道中断测控程序编写等。气缸高速运行时速度振荡或冲击给高速气缸摩擦力的测试和建模带来很大难度,本文在试验测试和有限元分析的基础上,获取了气缸进入缓冲前和进入缓冲后摩擦力的做功数据,进而通过拟合计算获得了摩擦力模型的参数取值。进一步将拟合获得的摩擦力模型带入到气缸动力学仿真模型进行了气缸动态性能的仿真模拟,并与对应工况下的气缸动态性能测试结果进行了比较,比较结果显示气缸动力学仿真的数学模型可以很好地对气缸的动态性能做出评价与分析。基于内置压力释放阀高速气缸在各种工况下的动态性能实验显示:内置压力释放阀存在反复启闭、排气速度和开启压力不能良好匹配和稳定调节范围窄的缺点,基于此提出了三种可以提升气缸缓冲性能的结构方案,通过方案的比较最终确定了由气缸缓冲腔余隙容积调整部分和缓冲阀调整部分所组成的组合调节方案。其中缓冲阀调整部分由压力调节阀、排气阀、单向阀、固定容腔和相关的节流孔道所组成。进一步基于参数区间的等分点数据对组合调节缓冲结构进行了仿真分析,揭示了新型缓冲结构可以通过分段调节获得气缸的最佳缓冲性能。基于气缸缓冲腔余隙容积和压力调节阀两个阶段的调节均具备近似线性的调节规律,但相关参数需要进行优化计算,以获得更大的缓冲调节范围和调节稳定性。由于新型缓冲结构的参数众多,各参数之间存在交互影响的特点,考虑到气缸的行程时间过长意味着气缸更容易发生速度的振荡,行程时间短则更倾向于发生活塞对端盖的高速撞击。因此,以气缸行程时间和活塞终点速度为优化目标,借助于非支配解排序的多目标粒子群优化算法对新型缓冲结构的尺寸参数与动力参数进行了优化计算,优化算法中引入了拥挤距离和变异策略,以较好的收敛速度获得了行程时间和气缸终点速度的优化目标解集。为了实现缓冲调节更好的稳定性,最终选取了优化解集的中心点作为最优解。在此基础上进行了气缸在固定气缸最高运行速度、改变负载质量和固定气缸负载质量、改变气缸最高运行速度两种类型工况条件下的最佳缓冲调节特性和良好缓冲调节范围的仿真分析。仿真结果显示新型缓冲结构具备调节范围宽、调节稳定性强的优势。为了进一步验证新型缓冲结构对于提升气缸缓冲性能的可行性,基于优化后的结构参数对新型缓冲结构进行了设计与加工试制,通过将试制后的新型缓冲结构安装在高速气缸动态性能试验台进行了各种工况的测试分析,对比分析显示实验测试与仿真分析在分段调节范围和分段调节转换点方面存在较小的差别,在分析产生差别的主要原因之后,提出了气缸缓冲腔余隙容积和缓冲阀组合调节的集成化结构。新型缓冲结构相比传统的压力释放阀有更好的缓冲调节性能,适应不同工况的调节范围和调节稳定性均有所提升,同时结构的集成度高、成本可控,可较好地提高气缸的缓冲性能并拓展气缸的工程化应用范围,延长气缸的使用寿命。

王璐遥[8](2016)在《高速气缸缓冲柱塞的结构研究》文中进行了进一步梳理气缸作为常见的气动执行元件,其高速化发展对提高工业的生产效率有着至关重要的意义。但是,处于良好缓冲状态下的气缸当工况发生变化时,气缸在行程终点会发生撞击及反弹的现象,因此缓冲问题制约了气缸的高速化发展。本文的目标是设计高速气缸缓冲柱塞结构,能够对外界工况的变化具有较宽范围的适应能力。本文以Visua1 C++编程语言为开发环境,使用MFC框架和MSChart绘图控件两种工具开发了仿真软件,根据气体动力学对高速气缸整个运行过程建立了能量、流量以及运动的数学模型,基于四阶龙格库塔法对模型进行数值解算,得到了缓冲气缸在不同结构参数和工况条件下各腔室压力、速度及位移的动态特性曲线。在与仿真工况相同的条件下进行缓冲性能实验,验证了开发的仿真程序中数学模型及参数选择的合理性。搭建高速气缸的缓冲性能测试实验台采集数据,其中信号的采集借助于压力、位移及加速度传感器,采集程序由Mat1ab的Simu1ink模块实现,分析供气压力、负载质量和活塞最大速度改变对气缸缓冲性能的影响,并从能量守恒的角度深入研究了吸收能量与冲击能量失去平衡的关系及其变化趋势。从而揭示了这三种工况变化时缓冲性能被破坏的机理。通过建模与仿真,分析良好缓冲下缓冲腔排气节流面积随位移的变化规律,并将此规律应用于缓冲柱塞的结构设计,改进传统的缓冲方式,提出了新的缓冲思想,设计并加工了阶段式、抛物线式和等间距式三种柱塞结构。试验结果表明,阶段式结构的缓冲性能可以适应供气压力及最大速度变化±20%,质量负载变化±60%;抛物线式结构的缓冲性能能够适应供气压力变化-40%~+17%,活塞最大速度变化-50%~+25%;等间距式的缓冲性能可适应供气压力变化±10%,活塞最大速度变化-23%~+12%。

陈雨田[9](2016)在《基于气动伺服控制的高速气缸自适应缓冲研究》文中研究表明气动技术是自动化领域应用最广泛的技术之一,气缸运行的高速化是气动技术发展的必然趋势,而气缸行程终点的缓冲问题制约了其速度的提高。通过在气缸端盖加装缓冲阀可以实现特定工况下的良好缓冲,而一旦供气压力、质量负载等发生改变,缓冲就会被破坏,需经过人工多次调整缓冲阀才能重新获得良好缓冲。而利用气动伺服技术可以控制气缸的运行来实现其端位的良好缓冲,且采用自适应算法能实现对外部工况变化的自适应。因此本文以实现高速气缸在一定工况范围内的自适应缓冲为目标,对气动伺服系统进行建模分析与控制策略研究。本文首先对高速气缸和比例方向阀等组成的比例阀控制气缸运动系统进行建模分析,根据系统各部分运动方程得到其非线性模型,并对该模型进行工作点处线性化处理得到阀控缸系统线性化数学模型。针对气动系统复杂的运动特性,运用参数辨识的方法得到模型参数,并通过线性理论进行分析,得出气动伺服系统具有固有频率低、阻尼比小、动态性能差等特点。针对气动伺服系统动态性能差的特点,采用状态反馈对系统控制器进行设计,系统状态变量选择气缸速度及加速度,状态变量直接通过相应的传感器获取。采用极点配置法获得状态反馈控制器参数,通过Matlab/Simulink进行仿真和实验,结果表明状态反馈控制能很好的实现一定工况下高速气缸的良好缓冲。通过改变工况进行实验,分析工况对缓冲控制效果的影响,结果表明气源压力的变化对缓冲控制效果影响不大,但给定信号和质量负载的变化会破坏良好缓冲。最后,针对工况改变对气缸缓冲控制效果的影响,设计一种基于模糊逻辑的模型参考自适应控制算法,主控制器采用状态反馈控制,通过模型参考自适应机构改变状态反馈参数来适应工况变化,自适应机构采用模糊逻辑算法实现。通过Matlab模糊控制工具箱实现模糊逻辑控制,并在不同条件下进行仿真和实验研究,结果证明当气缸运行工况在一定范围内改变时,采用基于模糊逻辑的模型参考自适应控制器仍能实现高速气缸的良好缓冲,即实现了高速气缸的自适应缓冲。

黄崇溪[10](2016)在《高速气缸动力学与缓冲性能研究》文中研究说明气动技术作为一种新兴的机械传动技术,经过了两百多年的发展历程,如今已经被广泛地应用于生产自动化的各个领域中。而气缸作为气动系统中应用最广的执行元件,高速化已经成为了提高工业自动化生产效率的迫切需求和必然方向。然而高速运行的气缸在行程末端停止时很容易产生振动和冲击,严重地缩短了气缸的使用寿命。因此,高速气缸在行程末端的缓冲问题已经成为了制约其快速发展的关键性技术难题。本文的主要研究内容是通过理论和试验相结合的方法对高速气缸的动态特性以及缓冲性能进行较为全面的分析和研究,进而提出提升高速气缸缓冲性能的方法。基于气体动力学和热力学理论建立了高速气缸运动过程不同阶段:启动阶段,加速阶段,缓冲减速阶段以及余压排气阶段的动力学理论模型,运用MATLAB中的SIMULINK模块和GUI模块根据理论模型建立了具有友好交互界面的仿真计算模型并对高速气缸的动态特性进行了仿真计算和分析。设计并搭建了气缸动态特性试验测试系统,包括气动回路的设计、试验台的安装以及测控程序的编写,为理论仿真模型的验证以及高速气缸缓冲性能的研究提供了试验基础。进一步对高速气缸运行过程中的动态参数进行了试验测试并将仿真结果与试验结果进行对比分析,验证了仿真模型的正确性。在前期的理论和试验基础上,进一步对高速气缸的缓冲状态和传统溢流阀缓冲结构的缓冲能力进行了分析,根据试验结果指出了溢流阀缓冲调节能力的不足。进而采用遗传算法对缓冲溢流阀的结构参数进行了优化设计,通过优化前后的仿真结果的对比分析,说明经过结构优化后的高速气缸缓冲性能得到了一定的提升。最后,为了进一步提升高速气缸的缓冲性能,提出了背压控制式的新型缓冲结构方案并进行了相应的结构设计。根据所设计的结构建立了对应的动力学仿真模型并进行仿真分析。分析结果表明:背压控制式缓冲结构能够保证高速气缸在高速运行时实现良好的缓冲,并且相较于传统溢流阀缓冲结构具有更好的缓冲调节能力。本文的研究结果表明,通过结构优化设计以及采用背压控制式缓冲结构都提高了高速气缸的缓冲性能并通过理论仿真模型分析了两种方法的可行性,为今后对高速气缸缓冲结构的设计以及研制提供了一定的理论参考依据。

二、低速气缸与高速气缸(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、低速气缸与高速气缸(论文提纲范文)

(1)悬挂式自动移栽机设计及关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外移栽机的发展现状
        1.2.1 国外移栽机发展研究现状
        1.2.2 国内移栽机发展研究现状
    1.3 研究现状小结
    1.4 研究目的
    1.5 研究内容和研究方法
    1.6 技术路线
第二章 悬挂式自动移栽机整机设计
    2.1 整机结构组成及工作参数
    2.2 整机结构及工作原理
        2.2.1 底盘支架
        2.2.2 取苗机构
        2.2.3 穴盘输送装置
        2.2.4 穴盘回收装置
        2.2.5 分苗栽植装置
        2.2.6 浇水装置
    2.3 分苗栽植装置传动系统设计计算
        2.3.1 主要种植蔬菜品种行株距参数
        2.3.2 传动系统设计计算
    2.4 本章小结
第三章 气动取苗机构优化设计
    3.1 气动取苗机构动力特性分析
        3.1.1 气动元件选型计算
        3.1.2 气动元件动力特性
        3.1.3 气缸运动学模型建立
    3.2 取苗机构轻量化方案
        3.2.1 结构轻量化需求分析
        3.2.2 取苗机构结构优化参数设置
        3.2.3 取苗机构结构优化结果分析
    3.3 取苗机构气动元件参数优化设计及仿真分析
        3.3.1 主要应用仿真软件概述
        3.3.2 基于AMEsim的取苗高速气缸仿真模型建立
        3.3.3 基于响应面法的气动参数优选
        3.3.4 取苗气缸参数优化结果对比分析
    3.4 本章小结
第四章 底盘支架结构强度设计
    4.1 有限元软件及单元类型选择
        4.1.1 有限元软件选择
        4.1.2 单元类型选择
    4.2 底盘支架设计分析
        4.2.1 钢管连接节点选择
        4.2.2 底盘支架工况分析
        4.2.3 底盘支架材料选择
        4.2.4 底盘支架抬升工况计算
    4.3 底盘支架有限元仿真与优化
        4.3.1 未抬升工况
        4.3.2 抬升工况
    4.4 本章小结
第五章 取投苗精度试验及整机工作性能试验
    5.1 取苗机构取投苗精度试验
        5.1.1 试验目的
        5.1.2 试验工具及条件
        5.1.3 试验方案及评价指标
        5.1.4 试验结果及分析
    5.2 悬挂式移栽机样机机性能试验
        5.2.1 试验目的
        5.2.2 试验设备及条件
        5.2.3 实验方案及评价指标
        5.2.4 试验结果及分析
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 研究工作总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间参加的科研项目及科研成果

(2)气缸动力学与缓冲性能分析研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 气缸动力学建模与仿真研究
        1.2.2 气缸冲击与弹性杆冲击研究
    1.3 研究意义和研究内容
        1.3.1 研究意义
        1.3.2 研究内容
    1.4 论文研究方法和技术路线
第2章 高速气缸动力学建模与仿真计算
    2.1 高速气缸数学建模的依据和方法
    2.2 高速气缸动力学模型
        2.2.1 气缸活塞运动方程
        2.2.2 气缸各腔方程
    2.3 高速气缸仿真模型的建立
        2.3.1 MATLAB/Simulink概述
        2.3.2 Simulink仿真模型的建立与分析
        2.3.3 缓冲过程动态仿真与结果分析
        2.3.4 工况变化对气缸动态性能的影响
    2.4 本章小结
第3章 试验测试系统的搭建与仿真模型验证
    3.1 测试总体方案
    3.2 气动回路系统测试
        3.2.1 启动压力测试
        3.2.2 速度控制
    3.3 试验台安装
    3.4 基于LabVIEW测控程序设计
    3.5 试验测试与仿真模型验证
    3.6 本章小结
第4章 高速气缸缓冲性能实验结果与分析
    4.1 试验条件和测试方法
    4.2 试验数据和仿真结果对比分析
    4.3 气缸缓冲性能调整能力测试
    4.4 不同工况下高速气缸缓冲性能的对比分析
        4.4.1 驱动负载质量变化对高速气缸缓冲性能的影响
        4.4.2 气源压力变化对高速气缸缓冲性能的影响
        4.4.3 气路参数变化对缓冲性能的影响
    4.5 高速气缸缓冲性能理论计算与分析
    4.6 本章小结
第5章 缓冲结构的优化设计实现与试验
    5.1 缓冲结构优化设计
        5.1.1 缓冲阀组件
        5.1.2 缓冲腔余隙容积调整组件
    5.2 新型缓冲结构实验系统的组建
        5.2.1 新型缓冲结构的加工与安装
        5.2.2 气动实验系统的组装与调试
    5.3 新型缓冲结构缓冲性能试验
        5.3.1 固定负载质量改变活塞最高速度
        5.3.2 固定气缸运行速度改变负载质量
    5.4 仿真与实验的对比分析
        5.4.1 最高速度变化时的缓冲调节
        5.4.2 负载质量变化时的缓冲调节
    5.5 新型缓冲结构集成化设计
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献

(3)CA2型气缸的缓冲特性及自调整缓冲结构研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 气缸的缓冲方式
        1.2.1 外置式缓冲
        1.2.2 伺服控制缓冲系统
        1.2.3 内置式缓冲
    1.3 国内外气缸缓冲研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文研究内容
第2章实验平台的搭建
    2.1 引言
    2.2 实验平台硬件的建立
        2.2.1 实验平台三维效果图
        2.2.2 实验平台系统回路原理图
        2.2.3 实验平台实际效果图
        2.2.4 实验平台关键设备和元件规格
    2.3 实验控制和采集程序的建立
        2.3.1 Lab Windows/CVI开发平台
        2.3.2 控制和采集程序的编写
    2.4 本章小结
第3章 气缸动力学模型的建立和仿真
    3.1 引言
    3.2 气缸动力学模型的建立
        3.2.1 气缸模型
        3.2.2 热力学方程
        3.2.3 流量方程
        3.2.4 气缸活塞的运动方程
    3.3 摩擦力经验公式中的系数确定
    3.4 基于Simulink模块仿真模型的建立
    3.5 实验与仿真结果的对比
    3.6 速度和负载变化对气缸缓冲影响的仿真分析
        3.6.1 仿真中不同速度对气缸缓冲的影响
        3.6.2 仿真中不同负载对气缸缓冲的影响
    3.7 本章小结
第4章 实验速度和负载的变化对气缸缓冲特性的影响
    4.1 引言
    4.2 缓冲性能判断分析
        4.2.1 最佳缓冲
        4.2.2 过缓冲
        4.2.3 欠缓冲
    4.3 速度和负载对气缸缓冲特性的影响
        4.3.1 实验中不同速度对气缸缓冲的影响
        4.3.2 实验中不同负载对气缸缓冲的影响
    4.4 缓冲性能的能量分析
        4.4.1 缓冲阶段各腔室的能量
        4.4.2 不同速度对能量的影响
        4.4.3 不同负载对能量的影响
    4.5 本章小结
第5章 气缸缓冲结构设计与验证
    5.1 引言
    5.2 缓冲结构的初步设计
        5.2.1 压力感应结构
        5.2.2 控制排气孔通断结构
        5.2.3 新缓冲端盖结构
    5.3 缓冲结构参数的确定
    5.4 新缓冲结构的实验效果
        5.4.1 新缓冲结构实物
        5.4.2 新缓冲结构中改变速度对气缸缓冲的影响
        5.4.3 新缓冲结构中改变负载对气缸缓冲的影响
    5.5 新型缓冲结构的下一步工作
    5.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢

(4)基于AMESIM的高速气缸新型缓冲装置缓冲性能研究(论文提纲范文)

1 高速气缸缓冲结构与原理
2 气缸传动系统的仿真与实验研究
    2.1 气缸传动系统数值模型
    2.2 缓冲阀组件模型
    2.3 主要参数设置
    2.4 气缸与阀芯可移动部件摩擦力
    2.5 仿真条件的设置
    2.6 模型仿真与实验验证
    2.7 压力释放阀的调节特性
3 新型缓冲装置的性能研究
    3.1 最高速度变化时的缓冲调节特性
    3.2 新型缓冲装置的稳定调节区间
4 结论

(5)基于压力反馈的机械式高速气缸缓冲装置研究(论文提纲范文)

引言
1 高速气缸缓冲装置工作原理
2 高速气缸缓冲装置设计要点
    2.1 面积可变节流口结构设计
    2.2 压力反馈设计
3 高速气缸缓冲装置实验验证
    3.1 气缸速度改变
    3.2 气缸负载改变
4 结论

(6)自适应缓冲气缸研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外气缸缓冲研究现状
        1.2.1 气缸缓冲结构分类
        1.2.2 国外研究现状
        1.2.3 国内研究现状
    1.3 研究内容
第2章 气缸缓冲特性研究
    2.1 气缸动特性实验台简介
    2.2 气缸缓冲特性研究
        2.2.1 工况变化对气缸缓冲影响
        2.2.2 气缸缓冲破坏原因分析
    2.3 本章小结
第3章 气缸缓冲结构设计
    3.1 缓冲结构设计思路
    3.2 缓冲排气面积变化曲线计算
        3.2.1 缓冲排气面积
        3.2.2 缓冲长度
        3.2.3 缓冲排气面积变化曲线
    3.3 自适应缓冲原理
    3.4 缓冲结构设计
    3.5 本章小结
第4章 自适应缓冲气缸设计及实验
    4.1 自适应缓冲气缸设计
    4.2 气缸瞬态特性
    4.3 气缸最低工作压力测量
    4.4 气缸泄漏量测量
    4.5 气缸自适应缓冲特性
        4.5.0 实验数据分析方法
        4.5.1 基准工况
        4.5.2 供气压力的影响
        4.5.3 负载质量的影响
    4.6 本章小结
结论
参考文献
附录A 各工况实验数据
致谢

(7)基于新型缓冲结构的高速气缸性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
主要符号
第1章 绪论
    1.1 论文研究的背景和意义
    1.2 气缸缓冲控制技术应用现状
        1.2.1 气缸外部结构缓冲
        1.2.2 气缸内部结构缓冲
    1.3 国内外气缸缓冲技术研究概况
        1.3.1 国外研究概况
        1.3.2 国内研究概况
    1.4 研究内容与方法
第2章 典型高速气缸动力学建模与试验平台搭建
    2.1 引言
    2.2 高速气缸的典型结构与工作原理
    2.3 典型高速气缸动力学建模
        2.3.1 气体的热力学状态参数与方程
        2.3.2 变质量系统热力过程
        2.3.3 气缸各腔体的热力学方程
        2.3.4 气体通过节流口的流量
        2.3.5 压力释放阀数学模型
        2.3.6 可移动部件的动力学方程
    2.4 高速气缸测试平台设计
        2.4.1 测试原理与方法
        2.4.2 测控系统机械结构组成
        2.4.3 控制与传感元件组成与电气接线
        2.4.4 多通道数据采集的程序设计
    2.5 本章小结
第3章 典型高速气缸性能分析与仿真模型创建
    3.1 引言
    3.2 典型高速气缸的动态性能测试分析
        3.2.1 速度调节阀的调速特性
        3.2.2 气缸进入缓冲时速度与活塞最高速度的关系
        3.2.3 压力释放阀压缩量对气缸动态性能的影响
    3.3 气缸进入缓冲前摩擦力计算模型
        3.3.1 缓冲前摩擦力做功分析
        3.3.2 气缸进入缓冲前摩擦力拟合计算
    3.4 缓冲密封圈摩擦力计算模型
        3.4.1 缓冲密封圈有限元分析模型
        3.4.2 缓冲密封圈对缓冲柱塞摩擦力的有限元分析
        3.4.3 缓冲密封圈对缓冲柱塞摩擦力模型拟合
    3.5 典型高速气缸仿真模型的创建
        3.5.1 气缸执行系统动力学仿真模型
        3.5.2 气缸执行系统主要参数
        3.5.3 仿真与实验的对比分析
    3.6 本章小结
第4章 新型缓冲结构方案设计与动力学建模
    4.1 引言
    4.2 实现良好缓冲的条件分析
    4.3 实现良好缓冲的相关方案
        4.3.1 缓冲腔余隙与缓冲阀组件组合调节
        4.3.2 供气压力空气弹簧缓冲调整
        4.3.3 供气压力与缓冲压力差压调节
    4.4 缓冲阀组件的实现结构
    4.5 新型缓冲结构的动力学建模
        4.5.1 压力调节阀动力学方程
        4.5.2 固定容腔气体热力学方程
        4.5.3 排气阀动力学方程
        4.5.4 单向阀动力学方程
        4.5.5 缓冲阀组元件的等效通流面积与摩擦力
    4.6 基于新型缓冲结构的气缸动力学仿真
        4.6.1 基于MATLAB/SIMULINK的仿真模型
        4.6.2 基于新型缓冲结构的缓冲性能仿真分析
    4.7 本章小结
第5章 新型缓冲结构的多目标参数优化
    5.1 引言
    5.2 多目标优化问题
        5.2.1 多目标优化问题的发展
        5.2.2 多目标优化问题数学模型和基本概念
    5.3 粒子群优化算法的基本原理
    5.4 基于非支配排序的粒子群多目标优化问题的建立
        5.4.1 优化目标与参数编码
        5.4.2 多目标优化算法设计
    5.5 多目标优化问题的求解
    5.6 基于优化参数的气缸缓冲性能仿真分析
        5.6.1 固定负载质量改变活塞最高速度
        5.6.2 固定活塞最高速度改变负载质量
    5.7 本章小结
第6章 新型缓冲结构的实现与试验
    6.1 引言
    6.2 新型缓冲结构设计
        6.2.1 缓冲阀组件
        6.2.2 缓冲腔余隙容积调整组件
    6.3 新型缓冲结构实验系统的组建
        6.3.1 新型缓冲结构的加工与安装
        6.3.2 气动实验系统的组装与调试
    6.4 新型缓冲结构缓冲性能试验
        6.4.1 固定负载质量改变活塞最高速度
        6.4.2 固定气缸运行速度改变负载质量
    6.5 仿真与实验的对比分析
        6.5.1 最高速度变化时的缓冲调节
        6.5.2 负载质量变化时的缓冲调节
    6.6 新型缓冲结构集成化设计
    6.7 本章小结
结论与展望
    1 主要工作及结论
    2 创新点
    3 展望与建议
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附表

(8)高速气缸缓冲柱塞的结构研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外气缸缓冲研究现状
        1.2.1 气缸缓冲装置的分类
        1.2.2 国外研究现状
        1.2.3 国内研究现状
    1.3 研究内容
第2章 缓冲气缸的数学建模及仿真
    2.1 缓冲气缸数学建模的建立
        2.1.1 能量方程
        2.1.1.1 进气腔能量方程
        2.1.1.2 缓冲腔能量方程
        2.1.1.3 柱塞腔能量方程
        2.1.2 流量方程
        2.1.3 活塞运动方程
        2.1.4 缓冲阀方程
        2.1.5 终点撞击力方程
    2.2 气缸缓冲的仿真软件开发
        2.2.1 MFC简介
        2.2.2 MSChart控件
        2.2.3 数学模型的求解
        2.2.4 气缸缓冲的仿真软件
    2.3 缓冲气缸仿真软件的验证
    2.4 本章小结
第3章 气缸缓冲特性的研究
    3.1 高速气缸实验台介绍
    3.2 缓冲特性实验
        3.2.1 供气压力的影响
        3.2.2 质量负载的影响
        3.2.3 最大速度的影响
    3.3 缓冲能量的仿真分析
    3.4 本章小结
第4章 高速气缸缓冲柱塞的结构设计
    4.1 缓冲结构设计思路
        4.1.1 缓冲结构的设计思路
        4.1.2 缓冲思路的仿真分析
    4.2 缓冲结构设计
        4.2.1 缓冲结构的设计及仿真
        4.2.1.1 等间距式缓冲柱塞
        4.2.1.2 抛物线式缓冲柱塞
        4.2.1.3 阶段式缓冲柱塞
        4.2.2 缓冲结构工作原理
    4.3 缓冲特性实验
        4.3.1 等间距式结构实验
        4.3.2 抛物线式结构实验
        4.3.3 阶段式结构实验
    4.4 本章小结
结论
参考文献
附录A 气缸缓冲仿真软件的代码
致谢

(9)基于气动伺服控制的高速气缸自适应缓冲研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 气缸缓冲方式
        1.2.1 气缸结构缓冲
        1.2.2 气动系统缓冲
    1.3 气缸缓冲研究现状
    1.4 气动伺服控制研究现状
        1.4.1 气动伺服系统数学建模研究现状
        1.4.2 气动伺服系统控制策略研究现状
    1.5 本文的主要研究内容
第2章 气动伺服控制系统建模分析
    2.1 气动伺服控制系统概述
    2.2 比例阀控制气缸运动系统数学建模
        2.2.1 气缸两腔能量方程
        2.2.2 气缸活塞运动方程
        2.2.3 阀口流量方程
        2.2.4 比例阀阀口面积公式
    2.3 系统模型线性化
        2.3.1 工作点线性化
        2.3.2 系统传递函数推导
        2.3.3 工况改变对系统性能影响分析
    2.4 系统数学模型参数辨识
        2.4.1 系统辨识基础
        2.4.2 输入信号的选择
        2.4.3 系统参数辨识实验
        2.4.4 辨识过程及结果
    2.5 阀控缸系统性能分析
    2.6 系统非线性因素分析
        2.6.1 比例阀流量特性
        2.6.2 气缸摩擦力
    2.7 本章小结
第3章 高速气缸缓冲状态反馈控制研究
    3.1 气动伺服控制策略概述
    3.2 系统状态反馈控制分析
        3.2.1 系统状态方程
        3.2.2 系统能控性分析
        3.2.3 系统能观性分析
    3.3 状态反馈控制器设计与仿真
        3.3.1 状态反馈闭环极点配置
        3.3.2 状态反馈控制仿真分析
    3.4 状态反馈控制实验研究
        3.4.1 气缸缓冲控制实验台
        3.4.2 气缸缓冲控制实验结果
        3.4.3 给定信号变化对缓冲效果影响
        3.4.4 气源压力变化对缓冲效果影响
        3.4.5 质量负载变化对缓冲效果影响
    3.5 本章小结
第4章 高速气缸缓冲自适应控制研究
    4.1 自适应控制简介
        4.1.1 自校正控制系统
        4.1.2 模型参考自适应控制系统
    4.2 模糊模型参考自适应控制
        4.2.1 模糊逻辑控制基本原理
        4.2.2 模糊控制规律设计
        4.2.3 自适应控制仿真分析
    4.3 自适应控制实验研究
        4.3.1 不同给定信号实验结果
        4.3.2 不同气源压力实验结果
        4.3.3 不同质量负载实验结果
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢

(10)高速气缸动力学与缓冲性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 高速气缸缓冲方式及结构
        1.2.1 外置式缓冲装置
        1.2.2 伺服控制缓冲系统
        1.2.3 内置式缓冲结构
    1.3 国内外缓冲技术研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 研究意义和研究内容
第二章 高速气缸动力学建模与仿真计算
    2.1 高速气缸动力学模型
        2.1.1 动力学方程
        2.1.2 热力学方程
        2.1.3 流量特性方程
        2.1.4 内置溢流阀方程
    2.2 基于SIMULINK和GUI模块仿真模型的建立
        2.2.1 SIMULINK仿真计算模型的建立
        2.2.2 仿真模型GUI交互界面设计
    2.3 仿真结果分析
    2.4 本章小结
第三章 试验测试系统的搭建与仿真模型验证
    3.1 测试系统总体方案
    3.2 气动回路系统
        3.2.1 气缸最小起动压力测试
        3.2.2 气缸运动及速度控制
    3.3 试验台的安装
        3.3.1 气动元件的安装
        3.3.2 负载及传感器的安装
    3.4 信号采集及控制系统
        3.4.1 硬件电路接线
        3.4.2 基于LabVIEW测控程序开发
    3.5 试验测试与仿真模型验证
    3.6 本章小结
第四章 高速气缸缓冲性能分析与结构优化
    4.1 高速气缸缓冲状态分析
        4.1.1 三种不同缓冲状态
        4.1.2 缓冲过程能量关系计算与分析
    4.2 缓冲溢流阀调节能力分析
    4.3 缓冲溢流阀结构优化
        4.3.1 结构优化思路及方法
        4.3.2 遗传算法数学模型及优化结果
    4.4 结构优化前后缓冲效果对比分析
    4.5 本章小结
第五章 背压控制式缓冲结构设计与仿真分析
    5.1 背压控制式缓冲结构方案
        5.1.1 高速气缸过缓冲状态分析
        5.1.2 缓冲结构方案与缓冲原理
    5.2 缓冲系统结构设计
        5.2.1 快排式溢流阀结构
        5.2.2 普通溢流阀结构
        5.2.3 总体结构
    5.3 动力学仿真模型的建立
        5.3.1 快排式溢流阀动力学模型
        5.3.2 固定容腔动力学模型
        5.3.3 普通溢流阀动力学模型
        5.3.4 仿真计算模型
    5.4 仿真结果与缓冲效果分析
        5.4.1 仿真结果分析
        5.4.2 缓冲效果分析
    5.5 本章小结
总结与展望
    总结
    展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

四、低速气缸与高速气缸(论文参考文献)

  • [1]悬挂式自动移栽机设计及关键技术研究[D]. 刘一俊. 江苏大学, 2020(02)
  • [2]气缸动力学与缓冲性能分析研究[D]. 褚凌鹏. 西南交通大学, 2019(04)
  • [3]CA2型气缸的缓冲特性及自调整缓冲结构研究[D]. 高永. 燕山大学, 2018(05)
  • [4]基于AMESIM的高速气缸新型缓冲装置缓冲性能研究[J]. 张日红,杜群贵. 振动与冲击, 2017(21)
  • [5]基于压力反馈的机械式高速气缸缓冲装置研究[J]. 王海涛,张天泽,王璐遥,徐宁. 液压与气动, 2017(06)
  • [6]自适应缓冲气缸研究[D]. 徐宁. 大连海事大学, 2017(01)
  • [7]基于新型缓冲结构的高速气缸性能研究[D]. 张日红. 华南理工大学, 2016(06)
  • [8]高速气缸缓冲柱塞的结构研究[D]. 王璐遥. 大连海事大学, 2016(06)
  • [9]基于气动伺服控制的高速气缸自适应缓冲研究[D]. 陈雨田. 大连海事大学, 2016(06)
  • [10]高速气缸动力学与缓冲性能研究[D]. 黄崇溪. 华南理工大学, 2016(02)

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低速气缸和高速气缸
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