偏心負載下擺動氣缸運動的不穩(wěn)定性及抑制方法的研究.pdf

1、氣動技術由于其自身擁有很多獨特的優(yōu)點，被廣泛應用于生產(chǎn)制造領域，已成為現(xiàn)代工業(yè)自動化領域中的重要手段。作為氣動技術執(zhí)行元件的擺動氣缸用途十分廣泛，較之一般的直動氣缸，由于擺動氣缸自身的結(jié)構(gòu)特點導致其運動特性容易受到外加偏心負載的影響，這對整個氣動系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性都造成了一定的影響，對相關應用領域生產(chǎn)造成了一定的危害和損失。 本文針對嚴重影響擺動氣缸正常使用的偏心負載問題進行分析，以期在不大幅增加產(chǎn)品成本的情況下，對擺動氣缸結(jié)

2、構(gòu)進行優(yōu)化改進，盡量減小或消除偏心負載所帶來的偏心扭矩影響。 首先，通過理論分析和實驗相結(jié)合的方法，確定偏心負載下擺動氣缸運動過程中不穩(wěn)定現(xiàn)象的成因、特點和規(guī)律，提出并試驗驗證了判定偏心負載下擺動氣缸運動穩(wěn)定性優(yōu)劣的評價指標αv。 其次，提出了增加工作腔連通孔來抑制偏心負載下擺動氣缸運動不穩(wěn)定性現(xiàn)象的方法，并建立了此種情況下的數(shù)學模型。在擺動氣缸供氣和排氣管路之間增加電磁比例閥，通過模擬試驗驗證了這種抑制方法的有效性，并

3、通過MATLAB數(shù)值仿真和實驗對比進一步修改了數(shù)學模型。 建立優(yōu)化目標函數(shù)，通過MATLAB遺傳算法工具箱，對工作腔連通孔的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化；對優(yōu)化結(jié)構(gòu)后的工作腔連通孔流量特性進行CFD仿真，確定了其結(jié)構(gòu)的合理性。 最后，設計加工出來帶有工作腔連通孔的擺動氣缸，分別在變負載和變壓力的情況下，對所有加工出來帶有不同工作腔連通孔參數(shù)的擺動氣缸進行了一系列試驗，和原結(jié)構(gòu)擺動氣缸的試驗結(jié)果進行了對比分析，確定了所提抑制方法