科技信息 0.引言 目前，气缸排气节能的研究已经引起了不少学者的重视，对于气压传动系统来说，减少耗气量就是节能。当前，气缸排气节能主要从这几方面考虑：在系统中设计一些节能型气动回路，以实现节能；开发节能气动元件和新的气压传动系统；正确安装、加强维护保养、消除泄露等等。具体主要有以下几种节能方式：将气缸排气腔的能量转换成其他形式的能量(如电能)进行再利用；设计节能回路减少排气腔耗气量；利用气罐回收气缸排气腔的部分能量进行再利用等。在此背景下，研究气缸的运动过程具有重要意义。 1.气缸在运动过程中的数学模型 气动系统的建模应从其工作介质气体的可压缩性这一基本特征出发，根据气体动力学和热力学的基本理论进行特性分析。由于气体的可压缩性，气体的压力变化直接影响气体的密度，而且气体在能量传输和节流过程中将要引起气体流动状态的变化。因此，在建立数学时要做必要简化，但又必须保证模型的解满足要求。 在推导数学模型时，将管路容积折算到气缸两腔室，使其成为气缸容腔闭死容积的一部分，并将阀类元件进行等效合成。 1.1 能量方程 气缸腔室的充、放气过程为一变质量系统的热力过程，根据恒定气源压力向有限容积绝热充气的能量方程 KRTsdMs=Vdp+kpdV 和 Qm1=dMs/dt，可得进气腔(无杆腔)压力方程： p1 · = kRTsQm1 V1 – kp1 V1 V1 · (1) V1=A1(x10+x) (2) 式中： V1 为进气腔容积 m3； A1 为气缸进气腔(无杆腔)气体有效作 用面积 m2； p1 为气缸进气腔气体绝对压力 Pa； x 为活塞位移 m； x10 为进 气腔余隙容积的当量长度 m； Qm1 为气源流经进气管道的质量流量kg/s； Ts 为气源温度， K。 同理，可得排气腔(有杆腔)压力方程： p2 · =- kRT2Qm2 V2 – kp2 V2 V2 · (3) V2=A2(x20+L- x) (4) 式中： V2 为气缸排气腔容积 m3； A2 为气缸排气腔(有杆腔)气体有 效作用面积 m2； p2 为气缸排气腔气体绝对压力 Pa； x20 为排气腔余隙容 积的当量长度 m； Qm2 为气源流经排气管道的质量流量 kg/s； T2 为排气 腔气体温度 K； L为气缸行程 m。 对于初始有压差的传动系统，排气腔初始压力 ps，初始温度为气源 温度 Ts，按等熵过程的状态参数关系有 T2=Ts(p2/ps) k- 1 k 。 1.2 动力学方程 根据牛顿第二定律，气缸活塞的运动方程为： x ·· = 1 M [p1A1+P0(A2- A1)- p2A2- F] (x=0∩p1A1+P0(A2- A1)>p2A2+F)∪(0
相关资源：口腔管理软件牙医管家口腔管理软件v3.11.0.16标准版_牙医管家…
声明：本站部分文章及图片源自用户投稿，如本站任何资料有侵权请您尽早请联系jinwei@zod.com.cn进行处理,非常感谢！