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《清华大学》 2004年
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电弧喷涂送丝系统的研究

张秀会  
【摘要】:送丝系统是电弧喷涂设备的重要组成部分之一,稳定可靠的送丝是获得优质喷涂层的前提保证。送丝系统的性能与许多因素有直接关系,因此,研究送丝系统的阻力变化规律,是选择驱动方式、驱动功率、控制方式等的基础。本文首先从理论上研究了送丝阻力的变化规律,建立了送丝阻力的计算模型,通过实验对模型进行验证,最后提出了改进送丝性能的方案,给出了相关的计算模型。 本文首先以动力学、摩擦学理论为基础,以某公司的电弧喷涂送丝机为研究对象,对送丝系统的阻力进行理论研究。按照阻力产生的机理,对产生阻力的各个因素以能量法分别建模分析,主要完成了以下工作:⑴对送丝速度波动的影响因素进行了探讨;⑵分析和计算了送丝过程中的送丝阻力,指出送丝软管的曲率变化是引起送丝阻力变化的主要原因;⑶对送丝速度的波动范围进行了分析和计算,指出送丝阻力是导致送丝速度波动的主要原因;⑷推导了送丝传动部分的传递函数和主谐振频率。 在机械效率实验台上,对送丝系统的工作载荷、工作载荷的波动、空载运转工况等分别进行了测试,实验研究成果可归纳为:⑴送丝软管的曲率变化是产生送丝阻力变化的主要原因,送丝阻力随着送丝软管弯曲程度的增加而增大。⑵送进不同材料的丝材,所产生的送丝阻力不同,阻力变化的范围也不同。丝材与送丝软管的摩擦系数越大,送丝阻力越大,阻力变化越显著。⑶以同一速度送进不同材料的丝材,电机所消耗的功率不同;同一种丝材,所要求的喷涂效率不同,电机所消耗的功率也不同。⑷送丝机构的传动效率较低,约为73.3%。⑸为了保证送丝速度的均匀和稳定,必须提高系统的刚度。 在对送丝系统阻力理论和试验研究的基础上,提出了提高送丝性能的改进措施,主要包括:⑴提高传动效率;⑵提高传动链的刚度;⑶选择硬特性的电机;⑷在高速轴上安装飞轮;⑸采用速度闭环控制等。 WP=4 论文的研究工作为送丝系统的功率计算、电机选型、控制策略的制定等提供了较全面的理论基础,为本行业科技人员提供了方便应用的理论与 实例。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TG174

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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10 梁经伟;神经网络PID控制器在风力送丝控制中的应用研究[D];南华大学;2011年
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