液压伺服系统设计 液压伺服系统设计 在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入,控制大功率的液压能(流量与压力)输出,并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下: 1)明确设计要求:充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求,并应详细分析负载条件。 2)拟定控制方案,画出系统原理图。 3)静态计算:确定动力元件参数,选择反馈元件及其它电气元件。 4)动态计算:确定系统的传递函数,绘制开环波德图,分析稳定性,计算动态性能指标。 5)校核精度和性能指标,选择校正方式和设计校正元件。 6)选择液压能源及相应的附属元件。 7)完成执行元件及液压能源施工设计。 本章的内容主要是依照上述设计步骤,进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统,所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。 全面理解设计要求 全面了解被控对象 液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分,它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统,除了应能够承受最大轧制负载,满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程,调节速度和控制精度等要求外,执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束,结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统,必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况,并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识,使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。 明角设计系统的性能要求 1)被控对象的物理量:位置、速度或是力。 2)静态极限:最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。 3)要求的控制精度:由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节(如摩擦力、死区等)以及传感器引起的系统误差,定位精度,分辨率以及允许的飘移量等。 4)动态特性:相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定,响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定; 5)工作环境:主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求; 6)特殊要求;设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。 负载特性分析 正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择,所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有惯性负载、弹性负载、粘性负载、各种摩擦负载(如静摩擦、动摩擦等)以及重力和其它不随时间、位置等参数变化的恒值负载等。 拟定控制方案、绘制系统原理图 在全面了解设计要求之后,可根据不同的控制对象,按表6所列的基本类型选定控制方案并拟定控制系统的方块图。如对直线位置控制系统一般采用阀控液压缸的方案,方块图如图36所示。图36 阀控液压缸位置控制系统方块图表6 液压伺服系统控制方式的基本类型伺服系统 控制信号 控制参数 运动类型 元件组成机液电液气液电气液 模拟量数字量位移量 位置、速度、加速度、力、力矩、压力 直线运动摆动运动旋转运动 1.阀控制:阀-液压缸,阀-液压马达2.容积控制:变量泵-液压缸;变量泵-液压马达;阀-液压缸-变量泵-液压马达3.其它:步近式力矩马达 动力元件参数选择 动力元件是伺服系统的关键元件。它的一个主要作用是在整个工作循环中使负载按要求的速度运动。其次,它的主要性能参数能满足整个系统所要求的动态特性。此外,动力元件参数的选择还必须考虑与负载参数的最佳匹配,以保证系统的功耗最小,效率高。 动力元件的主要参数包括系统的供油压力、液压缸的有效面积(或液压马达排量)、伺服阀的流量。当选定液压马达作执行元件时,还应包括齿轮的传动比。 供油压力的选择 选用较高的供油压力,在相同输出功率条件下,可减小执行元件——液压缸的活塞面积(或液压马达的排量),因而泵和动力元件尺寸小重量轻,设备结构紧凑,同时油腔的容积减小,容积弹性模数增大,有利于提高系统的响应速度。但是随供油压力增加,由于受材料强度的限制,液压元件的尺寸和重量也有增加的趋势,元件的加工精度也要求提高,系统的造价也随之提高。同时,高压时,泄漏大,发热高,系统功率损失增加,噪声加大,元件寿命降低,维护也较困难。所以条件允许时,通常还是选用较低的供油压力。 常用的供油压力等级为7MPa到28MPa,可根据系统的要求和结构限制条件选择适当的供油压力。 伺服阀流量与执行元件尺寸的确定 如上所述,动力元件参数选择除应满足拖动负载和系统性能两方面的要求外,还应考虑与负载的最佳匹配。下面着重介绍与负载最佳匹配问题。 (1)动力元件的输出特性 将伺服阀的流量——压力曲线经坐标变换绘于υ-FL平面上,所得的抛物线即为动力元件稳态时的输出特性,见图37。 图37 参数变化对动力机构输出特性的影响a)供油压力变化;b)伺服阀容量变化;c)液压缸面积变化 图中 FL——负载力,FL=pLA; pL——伺服阀工作压力; A——液压缸有效面积; υ——液压缸活塞速度, ; qL——伺服阀的流量; q0——伺服阀的空载流量; ps——供油压力。 由图37可见,当伺服阀规格和液压缸面积不变,提高供油压力,曲线向外扩展,最大功率提高,最大功率点右移,如图37a。 当供油压力和液压缸面积不变,加大伺服阀规格,曲线变高,曲线的顶点A ps不变,最大功率提高,最大功率点不变,如图37b。 当供油压力和伺服阀规格不变,加大液压缸面积A,曲线变低,顶点右移,最大功率不变,最大功率点右移,如图37c。 (2)负载最佳匹配图解法 在负载轨迹曲线υ-FL平面上,画出动力元件输出特性曲线,调整参数,使动力元件输出特性曲线从外侧完全包围负载轨迹曲线,即可保证动力元件能够拖动负载。在图38中,曲线1、2、3代表三条动力元件的输出特性曲线。曲线2与负载轨迹最大功率点c相切,符合负载最佳匹配条件,而曲线1、3上的工作点α和b,虽能拖动负载,但效率都较低。 (3)负载最佳匹配的解析法 参见液压动力元件的负载匹配。 (4)近似计算法在工程设计中,设计动力元件时常采用近似计算法,即按最大负载力FLmax选择动力元件。在动力元件输出特性曲线上,限定 FLmax≤pLA= ,并认为负载力、最大速度和最大加速度是同时出现的,这样液压缸的有效面积可按下式计算: (37) 图38 动力元件与负载匹配图形 按式37求得A值后,可计算负载流量qL,即可根据阀的压降从伺服阀样本上选择合适的伺服阀。近似计算法应用简便,然而是偏于保守的计算方法。采用这种方法可以保证系统的性能,但传递效率稍低。 (5)按液压固有频率选择动力元件 对功率和负载很小的液压伺服系统来说,功率损耗不是主要问题,可以根据系统要求的液压固有频率来确定动力元件。 四边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为 (38) 二边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为 (39) 液压固有频率ωh可以按系统要求频宽的(5~10)倍来确定。对一些干扰力大,负载轨迹形状比较复杂的系统,不能按上述的几种方法计算动力元件,只能通过作图法来确定动力元件。 计算阀控液压马达组合的动力元件时,只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D,负载力FL换成负载力矩TL,负载速度换成液压马达的角速度 ,就可以得到相应的计算公式。当系统采用了减速机构时,应注意把负载惯量、负载力、负载的位移、速度、加速度等参数都转换到液压马达的轴上才能作为计算的参数。减速机构传动比选择的原则是:在满足液压固有频率的要求下,传动比最小,这就是最佳传动比。 伺服阀的选择 根据所确定的供油压力ps和由负载流量qL(即要求伺服阀输出的流量)计算得到的伺服阀空载流量q0,即可由伺服阀样本确定伺服阀的规格。因为伺服阀输出流量是限制系统频宽的一个重要因素,所以伺服阀流量应留有余量。通常可取15%左右的负载流量作为伺服阀的流量储备。 除了流量参数外,在选择伺服阀时,还应考虑以下因素: 1)伺服阀的流量增益线性好。在位置控制系统中,一般选用零开口的流量阀,因为这类阀具有较高的压力增益,可使动力元件有较大的刚度,并可提高系统的快速性与控制精度。 2)伺服阀的频宽应满足系统频宽的要求。一般伺服阀的频宽应大于系统频宽的5倍,以减小伺服阀对系统响应特性的影响。 3)伺服阀的零点漂移、温度漂移和不灵敏区应尽量小,保证由此引起的系统误差不超出设计要求。 4)其它要求,如对零位泄漏、抗污染能力、电功率、寿命和价格等,都有一定要求。 执行元件的选择 液压伺服系统的执行元件是整个控制系统的关键部件,直接影响系统性能的好坏。执行元件的选择与设计,除了按本节所述的方法确定液压缸有效面积A(或液压马达排量D)的最佳值外,还涉及密封、强度、摩擦阻力、安装结构等问题。 反馈传感器的选择 根据所检测的物理量,反馈传感器可分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器和力(或压力)传感器。它们分别用于不同类型的液压伺服系统,作为系统的反馈元件。闭环控制系统的控制精度主要决定于系统的给定元件和反馈元件的精度,因此合理选择反馈传感器十分重要。 传感器的频宽一般应选择为控制系统频宽的5~10倍,这是为了给系统提供被测量的瞬时真值,减少相位滞后。传感器的频宽对一般系统都能满足要求,因此传感器的传递函数可近似按比例环节来考虑。 确定系统方块图 根据系统原理图及系统各环节的传递函数,即可构成系统的方块图。根据系统的方块图可直接写出系统开环传递函数。阀控液压缸和阀控液压马达控制系统二者的传递函数具有相同的结构形式,只要把相应的符号变换一下即可。 绘制系统开环波德图并确定开环增益 系统的动态计算与分析在这里是采用频率法。首先根据系统的传递函数,求出波德图。在绘制波德图时,需要确定系统的开环增益K。 改变系统的开环增益K时,开环波德图上幅频曲线只升高或降低一个常数,曲线的形状不变,其相频曲线也不变。波德图上幅频曲线的低频段、穿越频率以及幅值增益裕量分别反映了闭环系统的稳态精度、截止频率及系统的稳定性。所以可根据闭环系统所要求的稳态精度、频宽以及相对稳定性,在开环波德图上调整幅频曲线位置的高低,来获得与闭环系统要求相适应的K值。 由系统的稳态精度要求确定K 由控制原理可知,不同类型控制系统的稳态精度决定于系统的开环增益。因此,可以由系统对稳态精度的要求和系统的类型计算得到系统应具有的开环增益K。 由系统的频宽要求确定K 分析二阶或三阶系统特性与波德图的关系知道,当ζh和K/ωh都很小时,可近似认为系统的频宽等于开环对数幅值曲线的穿越频率,即ω-3dB≈ωc,所以可绘制对数幅频曲线,使ωc在数值上等于系统要求的ω-3dB值,如图39所示。由此图可得K值。 图39 由ω-3dB绘制开环对数幅频特性a)0型系统;b)I型系统 由系统相对稳定性确定K 系统相对稳定性可用幅值裕量和相位裕量来表示。根据系统要求的幅值裕量和相位裕量来绘制开环波德图,同样也可以得到K。见图40。 实际上通过作图来确定系统的开环增益K,往往要综合考虑,尽可能同时满足系统的几项主要性能指标。 系统静动态品质分析及确定校正特性 在确定了系统传递函数的各项参数后,可通过闭环波德图或时域响应过渡过程曲线或参数计算对系统的各项静动态指标和误差进行校核。如设计的系统性能不满足要求,则应调整参数,重复上述计算或采用校正环节对系统进行补偿,改变系统的开环频率特性,直到满足系统的要求。 仿真分析 在系统的传递函数初步确定后,可以通过计算机对该系统进行数字仿真,以求得最佳设计。目前有关于数字仿真的商用软件,如Matlab软件,很适合仿真分析。
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酒瓶内盖塑料模具设计ZUO半自动液压专用铣床液压系统设计Z3050摇臂钻床预选阀体机械加工工端面齿盘的设计与加工二级直齿轮减速器设法兰零件夹具设计分离爪工艺规程和工艺装备设计杠杆工艺和工装设计g杠杆设计过桥齿轮轴机械加工工艺规程后钢板弹簧吊耳的工艺和工装设计活塞的机械加工工艺,典型夹具及其CAD设计汽车半轴滤油器支架模具设计渐开线涡轮数控工艺及加工减速箱体工艺设计与工装设计机座工艺设计与工装设计机械手的设计青饲料切割机设计“CA6140法兰盘”零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计一用于带式运输机上的传动及减速装置十字接头零件分析输出轴工艺与工装设计数控车削中心主轴箱及自驱动刀架的设计数控机床自动夹持搬运装置套筒机械加工工艺规程制订椭圆盖板的宏程序编程与自动编程斜齿圆柱齿轮减速器装配图及其零件图型星齿轮的注塑模设计轴向柱塞泵设计总泵缸体加工组合件数控车工艺与编程组合铣床的总体设计和主轴箱设计同轴式二级圆柱齿轮减速器的设计环面蜗轮蜗杆减速器 笔盖的模具设计盒形件落料拉深模设计放音机机壳注射模设计气门摇臂轴支座Φ3×11M水泥磨总体设计及传动部件设计内循环式烘干机总体及卸料装置设计MR141剥绒机锯筒部、工作箱部和总体设计Φ1200熟料圆锥式破碎机(总体设计与回转部件)PF455S插秧机及其侧离合器手柄的探讨和改善设计FXS80双出风口笼形转子选粉机螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计AWC机架现场扩孔机设计制冷专业毕业设计(家用空调)水闸的设计(土木工程)钻法兰四孔夹具宣化某毛纺厂废水处理工程电 流 线 圈 架 塑 料 模 设 计支架零件图设计斜联结管数控加工和工艺01卧式钢筋切断机的设计09SF500100打散分级机总体及机架设计11YQP36预加水盘式成球机设计015盒形件落料拉深模设计18设计-插秧机系统设计19-工程钻机 的 设 计21设计机床-车床主轴箱箱体右侧10-M8螺纹底孔组合钻床设计23设计-精密播种机26手机外壳造型及设计步骤文档27轴类零件机械加工工艺规程设计34 生产线上运输升降机的自动化设计36 知识竞赛抢答器PLC设计37 双铰接剪叉式液压升降台的设计41 多用途气动机器人结构设计46 自动洗衣机行星齿轮减速器的设计55 模具-冰箱调温按钮塑模设计56 模具-水泥瓦模具设计与制造工艺分析56 模具-水泥瓦模具设计与制造工艺分析65 膜片式离合器的设计68 减速器的整体设计108放音机机壳注射模设计108放音机机壳注射模设计111气门摇臂轴支座300×400数控激光切割机XY工作台部C616型普通车床改造为经济型数控车床CA6140车床后托架的加工工艺与钻床夹具设计CA6140杠杆加工工艺DTⅡ型固定式带式输送机的设计FXS80双出风口笼形转子选粉机JLY3809机立窑(加料及窑罩部件)设计JLY3809机立窑(窑体及卸料部件)MR141剥绒机锯筒部、工作箱部和总体设计PF455S插秧机及其侧离合器手柄的探讨和改善设计R175型柴油机机体加工自动线上多功能气压机械手X5020B立式升降台铣床拨叉壳体XK5040数控立式铣床及控制系统设计XKA5032A数控立式升降台铣床自动换刀装置的设计Y32-1000四柱压机液压系统设计Z3050摇臂钻床预选阀体机械加工工Z30130X31型钻床控制系统的PLC改造ZUO半自动液压专用铣床液压系统设计Φ3×11M水泥磨总体设计及传动部件设计Φ1200熟料圆锥式破碎机酒瓶内盖塑料模具设计拨叉零件工艺分析及加工叉杆零件柴油机连杆的加工工艺齿轮架零件的机械加工工艺规程及专用夹具设计出租车计价器系统的设计传动齿轮工艺设计带式运输机用的二级圆柱齿轮减速器设计低速级斜齿轮零件的机械加工工艺规程电 流 线 圈 架 塑 料 模 设 计端面齿盘的设计与加工惰轮轴工艺设计和工装设计二级直齿轮减速器设法兰零件夹具设计1分离爪工艺规程和工艺装备设计杠杆工艺和工装设计杠杆设计管套压装专机过桥齿轮轴机械加工工艺规程后钢板弹簧吊耳的工艺和工装设计环面蜗轮蜗杆减速器活塞的机械加工工艺,典型夹具及其CAD设计机械手的设计机座工艺设计与工装设计基于普通机床的后托架及夹具的设计开发减速箱体工艺设计与工装设计渐开线涡轮数控工艺及加工金属切削加工车间设备布局与管理可调速钢筋弯曲机的设计连杆零件加工工艺滤油器支架模具设计螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计螺旋千斤顶设计内循环式烘干机总体及卸料装置设计平面关节型机械手设计汽车半轴青饲料切割机设计“CA6140法兰盘”零件的机械加工工艺规程及工艺装备设计-AWC机架现场扩孔机设计设计-搅拌器的设计设计一用于带式运输机上的传动及减速装置生产线上运输升降机的自动化设计十字接头零件分析输出轴工艺与工装设计数控车削中心主轴箱及自驱动刀架的设计数控机床自动夹持搬运装置水闸的设计套筒机械加工工艺规程制订同轴式二级圆柱齿轮减速器的设计椭圆盖板的宏程序编程与自动编程万能外圆磨床液压传动系统设计锡林右轴承座组件工艺及夹具设计斜齿圆柱齿轮减速器装配图及其零件图型星齿轮的注塑模设计宣化某毛纺厂废水处理工程工艺设计压燃式发动机油管残留测量装置设计知识竞赛抢答器PLC设计制冷专业毕业设计(家用空调)轴向柱塞泵设计总泵缸体加工组合机床主轴箱及夹具设计组合件数控车工艺与编程组合件数控车工艺与编程组合铣床的总体设计和主轴箱设计钻法兰四孔夹具3L-108空气压缩机曲轴零件.rar6层框架住宅毕业设计结构计算书.rar20米T梁毕业设计.rarQ3110滚筒式抛丸清理机的设计(总装、弹丸循环及分离装置、集尘器设计).rarQ3110滚筒式抛丸清理机的设计(总装、滚筒及传动机构设计).rarSF500100打散分级机内外筒体及原设计改进探讨.rarX700涡旋式选粉机.rar半精镗及精镗气缸盖导管孔组合机床设计(夹具设计).rar半精镗及精镗气缸盖导管孔组合机床设计(镗削头设计).rar毕业设计五层教学楼(计算书及CAD建筑图.rar单拐曲轴机械加工工艺.rar高层建筑外墙清洗机---升降机部分的设计.rar高速数字多功能土槽试验台车的设计.rar货车底盘布置设计.rar颗粒状糖果包装机设计.rar推动架”零件的机械加工工艺及.rar轴盖复合模的设计与制造.rarJX001笔盖的模具设计.rarJX002冰箱调温按钮塑模设计.rarJX003插秧机系统设计.rarJX004车床变速箱中拔叉及专用夹具设计.rarJX005乘客电梯的PLC控制.rarJX006出租车计价器系统设计.rarJX007电动自行车调速系统的设计.rarJX008电风扇旋扭的塑料模具设计.rarJX009电机炭刷架冷冲压模具设计.rarJX010电源盒注射模设计.rarJX011电织机导板零件数控加工工艺与工装设计.rarJX012多功能自动跑步机(机械部分设计).rarJX013多用途气动机器人结构设计.rarJX014放大镜模具的设计与制造.rarJX015肥皂盒模具的设计.rarJX016_GCPS—20型工程钻机.rarJX017管套压装专机结构设计.rarJX018盒形件落料拉深模设计.rarJX019后钢板弹簧吊耳的加工工艺.rarJX020环面蜗轮蜗杆减速器.rarJX021机床-S195柴油机机体三面精镗组合机床总体设计及夹具设计.rarJX022机床-车床主轴箱箱体右侧10-M8螺纹底孔组合钻床设计.rarJX023机油盖注塑模具设计.rarJX024机油冷却器自动装备线压紧工位装备设计.rarJX025基于AT89C2051单片机的温度控制系统的设计.rarJX026基于普通机床的后托架及夹具设计开发.rarJX027减速器的整体设计.rarJX028搅拌器的设计.rarJX029金属粉末成型液压机PLC设计.rarJX030精密播种机.rarJX031可调速钢筋弯曲机的设计.rarJX032空气压缩机V带校核和噪声处理.rarJX033拉深模设计.rarJX034螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计.rarJX035落料,拉深,冲孔复合模.rarJX036膜片式离合器的设计.rarJX037内螺纹管接头注塑模具设计.rarJX038内循环式烘干机总体及卸料装置设计.rarJX039全自动洗衣机控制系统的设计.rarJX040生产线上运输升降机的自动化设计.rarJX041实验用减速器的设计.rarJX042手机充电器的模具设计.rarJX043鼠标盖设计.rarJX044双齿减速器设计.rarJX045双铰接剪叉式液压升降台的设计.rarJX046水泥瓦模具设计与制造工艺分析.rarJX047四层楼电梯自动控制系统的设计.rarJX048塑料电话接线盒注射模设计.rarJX049塑料模具设计.rarJX050同轴式二级圆柱齿轮减速器的设计.rarJX051托板冲模毕业设计.rarJX052推动架设计.rarJX053椭圆盖注射模设计.rarJX054万能外圆磨床液压传动系统设计.rarJX055卧式钢筋切断机的设计.rarJX056五寸软盘盖注射模具设计.rarJX057锡林右轴承座组件工艺及夹具设计.rarJX058心型台灯塑料注塑模具毕业设计.rarJX059新KS型单级单吸离心泵的设计.rar
在写机械专业论文时,首先面临的问题就是题目如何拟定?题目的选择,关系着论文的成败,因此决定论文题目时,必须经过审慎的考虑。下面我给大家带来2021机械专业论文题目_机械论文题目选题,希望能帮助到大家!
机械论文题目
1、自主导航农业机械避障路径规划
2、煤矿机械电气设备自动化调试技术研究
3、机械加工中加工精度的影响因素与控制
4、三自由度机械臂式升降平台运动学建模及仿真
5、基于并联交错的起重机械节能装置设计研究
6、CNN和RNN融合法在旋转机械故障诊断中的应用
7、机械剪切剥离法制备石墨烯研究进展
8、机械压力机滚滑复合导轨结构设计研究
9、机械压力机曲轴、轴瓦温升自动控制设计技术
10、基于无线传感的机械冲压机振动监测分析
11、基于GNSS的农业机械定位与姿态获取系统
12、一种冗余机械臂多目标轨迹优化 方法
13、基于湍流模型的高速螺旋槽机械密封稳态性能研究
14、基于多楔现象的微孔端面机械密封泄漏率分析及孔形设计
15、牵引变电站直流断路器机械状态监测与故障诊断研究
16、方钢管混凝土柱卡扣机械连接试验及有限元分析
17、机械电子工程与人工智能的关系
18、机械法与机械-酶消化法制备大鼠膈肌组织单细胞悬液的比较
19、机械制造工艺及精密加工技术研究
20、腐蚀减薄对X80钢管机械损伤凹陷过程中应力应变的影响
21、基于驻极体材料的机械天线式低频通信系统仿真研究
22、基于"J型锁芯"的机械锁芯结构创新分析
23、浅析我国烟草机械技术的发展现状和趋势
24、液滴分析仪的机械结构设计
25、化工机械密封件损伤数值模拟及维修对策探讨
26、一种镍基单晶高温合金的反相热机械疲劳行为
27、浅谈机械数控技术的应用现状和发展趋势
28、数控机械加工进刀工艺优化 措施 分析
29、基于STM32六自由度机械臂发展前景
30、机械工程自动化技术存在的问题及对策探析
31、机械设计制造的智能化发展趋势综述
32、RFID在机械加工中的应用探究
33、试论船舶机械设备维修保养中的常见故障及排除方法
34、探讨港口流动机械预防性维护保养
35、关于端盖零件机械加工工艺的设计要点分析
36、关于机械加工工艺对零件加工精度的影响研究
37、现代机械制造及加工技术分析
38、论机械设计加工中需要注意的问题
39、基于机械设计制造中零件毛坯选择的研究与应用
40、机械零件加工精度影响因素探析
41、机械制造加工设备的安全管理与维修探讨
42、机械设备的环保性能分析
43、探究机电一体化系统在机械工程中的应用
44、机械制造过程的绿色制造技术应用研究
45、浅析机械设计制造中机电一体化的应用
46、机械工程的可靠性优化设计分析
47、浅析机械设备焊接制作中注意事项与探讨
48、浅谈山西省农产品初加工机械发展现状
49、浅谈信息化教学在机械制图课程中的应用策略
50、基于OBE的机械原理课程设计项目式教学改革研究
机械专业 毕业 论文题目
1、新型机械设计方法研究
2、钢铁冶炼机械设备的故障诊断及处理措施研究
3、机械制造工艺的可靠性分析
4、浅谈影响机械加工表面质量的因素与应对措施
5、抛光介质对镁合金化学机械抛光的影响
6、机械设计制造及其自动化发展方向的研究
7、试论物流机械设备使用管理
8、起重机械节能技术的应用研究
9、机械传动系统扭转振动模式的有限元分析
10、齿轮加工技术发展动态
11、机电产品设计与腐蚀防护设计的关系
12、机械制造中数控技术应用分析
13、铜冶炼设备机械液压系统的污染与控制
14、柴油机齿轮室总成异响分析与改进
15、一种用于图书自动存取装置的设计
16、机械加工零件表面纹理缺陷检测技术与实践
17、圆柱齿轮的加工原理及误差分析
18、机械设计基础课程 教学方法 与手段的探讨
19、基于OBE工程 教育 理念的机械原理课程设计改革
20、基于复杂工程问题的机械产品设计制造综合实践研究
21、现代机械制造工艺的特点及发展趋势分析
22、浅谈大直径渐开线斜齿轮的修整加工
23、机械加工工艺对加工精度的影响分析
24、机械构建的自动控制阀门探究
25、浅谈绿色制造技术在机械制造领域的应用
26、试析高职“机械制图与CAD”课程教学改革与实践
27、某减速机齿轮崩齿失效分析
28、往复式压缩机能效优化分析
29、大型薄壁件多点定位的初始布局优化算法研究
30、轴向拉紧的圆弧端齿轴段扭转特性研究
31、平行轴渐开线变厚齿轮传动的几何设计与啮合特性分析
32、化工生产用减速机的常见问题与处理
33、强化工程能力培养的地方高校机械设计系列课程改革
34、机械优化设计理论方法研究综述
35、我国机械设计制造及其自动化发展方向研究
36、机械设计制造及其自动化的发展方向
37、基于小波包和样本熵的齿轮故障特征提取
38、LDP型电动单梁起重机双向防坠落安全钩设计
39、自平衡自定位节能型多段水泵的研究
40、往复运动机构的能耗特点及加入空气弹簧后的节能控制方法
41、考虑粗糙度和固体颗粒效应的直齿轮跑合瞬态热弹流润滑分析
42、超大型起重机桥架整体加工工艺及装备
43、数控车间供电质量缺陷及对策
44、浅谈机械加工工艺对零件加工精度的影响
45、基于弹流理论的深槽密封机制分析
46、管线球阀产品及监造质量控制概述
47、往复式压缩机组管线振动分析及改造
48、精制柴油泵机封泄漏原因浅析和改进措施
49、基于漂流提升区输送带优化改进
50、离心泵径向力预测方法研究
机械工程硕士论文题目
1、车载液压机械臂动态设计与研究
2、基于网络模型的复杂机电系统可靠性评估
3、螺纹联接自动装配系统的研究
4、轴承压装仿真与试验以及液力变矩器导轮的热装配变形分析研究
5、硫系自润滑钢中原位自生金属硫化物自润滑相的形成机制与控制方法
6、基于电动气旋流的吸附器的开发和特性研究
7、动圈式比例电磁铁关键技术研究
8、箱式风机管道法兰的柔性制造系统
9、六自由度运动平台优化设计及动态仿真研究
10、面向恶劣服役环境的工件抗缺陷结构优化设计方法及其应用
11、基于数字液压缸组的多浮力摆波能装置压力平衡研究
12、具有运动控制功能的电液比例阀控制器研究
13、微型轴承内圆磨削加工的质量监控系统研究
14、抗负载波动回转控制阀优化设计研究
15、气浮式无摩擦气缸静动态特性研究
16、模拟风力机载荷的电液加载装置的设计研究
17、用于扩散吸收式热变换器的气泡泵性能实验研究
18、脂肪醇聚氧乙烯醚与三乙醇胺硼酸酯水溶液的摩擦学性能研究
19、表面织构化固体润滑膜设计与制备技术研究
20、双压力角非对称齿轮承载能力的影响因素研究及参数优化
21、全电液式多路阀自动测试系统设计与实现
22、开关液压源系统研究分析及其试验系统的设计与搭建
23、飞轮储能系统电机与轴系设计
24、面向不完全数据的疲劳可靠性分析方法研究
25、树木移植机液压系统的设计研究
26、新型双输出摆线减速器的设计与分析
27、基于ARM9架构的工业喷码机研究与实现
28、超高压水射流破拆机器人液压系统设计与研究
29、考虑轴承影响的摆线针轮传动动力学研究
30、车辆传动装置供油系统设计方法研究
31、润滑油复合纳米粒子添加剂摩擦学性能的研究
32、高速气缸的缓冲结构研究
33、大长径比柔性对象自动送料关键技术研究
34、空间索杆铰接式伸展臂根部锁紧机构运动功能可靠性研究
35、基于能量梯度理论的离心压缩机固定元件性能改进研究
36、并联RCM机构构型综合及典型机构运动学分析
37、多自由度气动人工肌肉机械手指结构设计及控制
38、闸板位置对闸阀内部气固两相流及磨损的影响
39、电液伺服阀试验台测控系统的设计
40、多盘制动器加压装置典型结构设计及试验研究
41、重型多级离心泵穿杠螺母拧紧装置的设计
42、气动增压阀动态特性的仿真研究
43、小间隙下狭缝节流止推轴承特性研究
44、离心通风机的性能预测与叶片设计研究
45、基于有限元法的齿面修形设计
46、离心泵输送大颗粒时固液两相流场的数值计算
47、小流量工况下离心泵内部流动特性分析
48、双粗糙齿面接触时的弹流润滑数值分析
49、工程专用自卸车车架疲劳寿命分析
50、倾斜式带式输送机断带抓捕装置的研究
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★ 机械类科技论文范文(2)
★ 2021建筑类专业论文题目
一、项目提出的背景1.1 汽轮机'>300MW汽轮机电液控制系统 洛阳首阳山电厂二期2x汽轮机'>300MW汽轮机为日立公司TCDF-33.5亚临界压力、中间再热、双缸双排汽、冲动、凝汽式汽轮机,于1995年12月和1996年3月投产。汽轮机调节系统为数字电液调节(D—EHG),采用低压汽轮机油电液调节。执行机构的设置为1个高压油动机带动4个高压调速汽门,2个中压油动机带动2个中压调速汽门。每个油动机由一个电液伺服阀控制,1台汽轮机的3个油动机(CV、左右侧ICV)的电液伺服阀均为日本制造的Abex415型电液伺服阀。控制油和润滑油均采用同一油源即主油箱内的N32号防锈汽轮机油,在控制油路上安装一精密滤网(精度为51μm)。1.2 存在问题 首阳LU电厂3、4号机组从1995年试运开始,机组启动冲转过程中经常出现油动机突然不动的现象,经检查控制系统正常,信号传输正常,均为伺服阀故障所致,伺服阀更换后调节系统恢复正常。机组在带负荷稳定运行和中压调节门活动试验日寸,也出现油动机不动的情况及油动机全开或全关的现象, 检查均为伺服阀故障。 伺服阀出现故障必须进行更换,而这种调节系统设计形式伺服阀无法隔离,只能被迫停机更换。首阳山电厂3、4号机组由于伺服阀原因造成的停机:2000年分别为8次、5次,2001年分别为1次、2次;截止到2002年6月仅3号机组由于伺服阀原因造成的停机就达4次。对拆下来的故障伺服阀进行检查,发现其内部滤芯堵塞、喷嘴堵塞、滑阀卡涩。伺服阀内部滤芯堵塞引起伺服阀前置级控制压力过低,不能控制伺眼阀的第2级滑阀运动,致使油动机拒动(对控制信号不响应);喷嘴堵塞油动机关闭;伺服阀卡涩,使油动机保持在全开或全关位置。油质污染是造成上述故障的主要原因,油质污染造成伺阀卡涩的故障占伺服阀故障的85%[1]。1.3 油质状况及防止伺服阀卡涩的措施 由于3、4号机组试运时就经常发生伺服阀卡涩,移交生产后首阳山电厂对油质就非常重视,1996年成立了滤油班加强滤油管理,提高油质清洁度。伺服阀卡涩频率比试运时降低了许多,但次数还比较多。 日立《汽轮机维护手册》标明,伺服阀可在等于或低于NASl638第7级污染程度的油质中良好工作。二期油系统管路设计为套管形式,滤网后向伺服阀供油的控制油管位于润滑油回油管中无法取样监测,只能监视润滑油的清洁度。根据旧的《电厂用运行中汽轮机油质量标准》[2]中对油中机械杂质的要求是外观目视无杂质,1996年至今,每周化验3、4号机润滑油,油样透明、无杂质(有一段时间含少量水分,极少检查有杂质)。新的《电厂用运行中汽轮机油质量标准》[3]除要求外观目视油中无机械杂质外,对油质提出了更高要求:250MW及以上机组要求测试颗粒度,参考国外标准极限值NASl638规定8-9级或MOOG规定6级;有的汽轮机'>300MW汽轮机润滑系统和调速系统共用一个油箱,也用矿物汽轮机油,此时油中颗粒度指标应按制造厂提供的指标,测试周期为每6个月1次。2001年对3、4号机组汽轮机油取样讲行颗粒度分析,运行油颗粒度均合格(见表1)。 伺服阀卡涩引起停机,对机组安全性影响非常大,且伺服阀卡涩引起机组非计划停运影响电厂的经济性。首阳山电厂采取了以下临时措施: (1)定期更换伺服阀,超过3个月后遇到机组停机进行更换;(2)定期切换控制油滤芯,并对其清洗;(3)滤油机连续运行时提高油质清洁度;(4)加强油质检验。 从运行看,因伺服阀卡涩引起停机次数有所减少。但尚无从根本上解决问题,为此经分析、研究提出一系列改造设想,如“采用独立的控制油源”、“不停机更换伺服阀”等,但由于系统改造量大、改造费用高或技术上不可行而均放弃。经多方分析、调研,提出将伺服阀改型,选用抗污染性能较强的DDV阀的方案。二、Abex415型电液伺服阀2.1 工作原理 电液伺服阀是电液转换元件,又是功率放大元件,它把微小的电气信号转换成大功率的液压能输出,控制调速汽门的阀位。它的性能优劣对电液调节系统影响很大,是电液调节系统的核心和关键。该伺服阀为射流管式力反馈二级电液伺服阀,为四通阀门,其作用是控制进出液压系统的油量,使其与输入的电信号成比例,主要由阀体、转距电动机(线圈、电枢)、永久性磁铁、第1级射流管、压力反馈弹簧、第2级滑阀、“O”形环、外壳等组成(见图1)。 其工作原理:少量液压油从油源流经滤网,然后流经连接在力矩马达转子上的软管,最后从喷油嘴流出。从喷嘴出来的油喷到2根集油管上,2根油管分别连于滑阀的两端。无偏移时,每个集油管产生约二分之一的管道压力,因而无差压产生,所以滑阀平衡。电流流过力矩马达时即产生一定力矩,使力矩马达的转子转动一个小角度。若转子为反时针转动,则喷油管向右移动,引起更多的油喷到右边的集油管上,即产生压力,而左边集油管产生较小的压力。这样滑阀上出现压差,引起滑阀向左移动。滑阀一直向左移动直到回位弹簧产生的反力与力矩马达产生的力相等为止。这时滑阀处于一新的平衡位置。第2级电流成正比。如电流极性相反,则滑阀移到另一侧。2.2 主要特点 (1)该阀为射流管式力反馈二级放大电液伺服阀;(2)低滞环,高分辨率;(3)灵敏度高,线性好且控制精度高;(4)控制油采用润滑油同一油源即主油箱内的N32号防锈汽轮机油,对油质要求高且抗污染能力差。 2.3 主要技术规范 伺服阀的型号、。 三、DDV伺服阀技术介绍 工作原理 DDV伺服阀由集成块电子线路、直线马达、阀芯、阀套等几部分构成(见图2)。其工作原理为:一个电指令信号施加到阀芯位置控制器集成块上,电子线路在直线马达产生一个脉宽调制(PWM)电流,震荡器使阀芯位置传感器(LVDT)励磁。经解调后的阀芯位置信号和指令位置信号进行比较,阀芯位置控制器产生一个电流输出给力矩马达,力矩马达驱动阀芯,一直使阀芯移动到指令位置。阀芯的位置与指令信号大小成正比。伺服阀的实际流量Q是阀芯位置与通过阀芯计量边的压力降的函数。 永磁直线马达结构。其工作原理:直线马达是一个永磁的差动马达,永磁提供部分所需的磁力,直线马达所需的电流明显低于同量级的比例电磁线圈所需的电流。直线马达具有中性的中位,因为它一偏离中位就会产生力和行程,力和行程与电流成正比,,自线马达在向外伸出的过程巾必须克服高刚度弹簧所产生的对中力与外部的附加力(即液动力及由污染引起的摩擦力)。在直线马达返回中位时,对中弹簧力是和马达产生的力同方向的,等于给阀芯提供了附加的驱动力,因此使DDV伺服阀对污染的敏感性大为降低。直线马达借助对,卜弹簧回中,不需外加电流。停电、电缆损坏或紧急停机情况下,伺服阀均能自行回中,无需外力推动。3.2 主要特点 DDV阀是MOOG公司最新研制成功的新型电液伺服阀,目前已由MOOGGmbH(德国)公司进行批量生产。它是一种直接驱动式伺服阀,用集成电路实现阀芯位置的闭环控制。阀芯的驱动装置是永磁直线力马达,对中弹簧使阀芯保持在中位,直线力马达克服弹簧的对中力使阀芯在2个方向都可偏离中位,平衡在一个新的位置,这样就解决了比例电磁线圈只能在一个方向产:生力的不足之处。阀芯位置闭环控制电子线路与脉宽调制(PWM)驱动电子线路固化为一块集成块,用特殊的连接技术固定在伺服阀内,因此该伺服阀无需配套电子装置就能对其进行控制。 DDV阀与“射流管式伺服阀”(或“双喷嘴力反馈两级伺服阀”)相比,其最大特点是:(1)无液压前置级;(2)用大功率的直线力马达替代丁小功率的力矩马达;(3)用先进的集成块与微型位置传感器替代了工艺复杂的机械反馈装置一力反馈杆与弹簧管;(4)低的滞环,高的分辨率;(5)保持了带前置级的两级伺服阀的基本性能与技术指标;(6)对控制油质抗污染能力大大提高;(7)降低运行维护成本。3.3 主要技术参数 DDV伺服阀的型号、参数 四、技术改造方案及设备安装调试 通过技术改造实现的目标:(1)彻底解决伺服阀卡涩;(2)不改变调节系统的调节特性;(3)具有高的可靠性、安全性;(4)改造量小。 改造方案:(1)将汽轮机的CV、左右侧ICV伺服阀均改为DDV型伺服阀。(2)机械方面:因2种伺服阀形状、开孔尺寸及安装尺寸不同,在伺服阀与执行器间加装连接用的油路集成块,并在集成块上安装进油滤网。(3)热工方面:安装电源及信号转换箱,接受HITASS的D-EHG控制信号(±8mA)和2路220V交流电源(一路UPS,一路保安段),将控制信号(±8mA)变为电压信号(±10V)作为DDV的控制信号,交流220V转换为直流24V作为DDV的电源。 通过静止试验表明,调节系统静态特性达到与改型前试验数值基本一致,表明伺服阀改为DDV阀后,整个控制系统调节方法、调节性能无变化。改型前后静态试验数据 为检验伺服阀改为DDV阀后是否安全,能否保证失电状况下执行器关闭,进行了失电试验:加一开启信号,执行器开启;就地拔去信号接头,执行器自行关闭。五、运行实践及经济分析 4号机组自2001年9月运行至今,机组启停多次,调节系统可靠稳定,没有发生一次因伺服阀卡涩而造成机组的非计划停运。 技术改造后对机组安全、经济方面的影响。安全性:避免了伺服阀卡涩,极大地提高了机组的安全性、可靠性且机组非计划停运次数大大减少;经济性:技术改造除增加发电量外,每年约可节约费用74万元。技术改造费为每台机20万元,2台机组共40万元。1台机组1年就可收回2台机组的全部投资,经济效益显著。六、结 论 实际运行情况表明:该项技术改造在于汽轮机电液控制系统与润滑油系统同用一个油源,提高了适用性及抗污染能力,解决了电液伺服阀卡涩问题,大大减少了机组非计划停运次数,有明显的经济效益。可在同类日立00MW汽轮机的电液控制系统推广、实施。 目前国内机组电液控制系统工作液采用磷酸酯抗燃油的较多,而磷酸酯抗燃油与透平油相比理化性能要求严格、价格昂贵且维护复杂,尤其是磷酸酯抗燃油废液目前不能处理,其污染等同核污染,对人体健康有一定的危害。考虑到这些因素,机组电液控制系统工作液由抗燃油向汽轮机油系统发展是大趋势。 虽然DDV阀对油质污染的敏感性大为降低,但油质清洁度下降,会降低伺服阀计量边使用寿命,所以加强油质化学监督一点也不能放松。同时建议机组进行一次甩负荷试验,以进一步检验DDV阀的甩负荷特性。
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1 引言 供水系统在人们生活和工业应用当中是必不可少的。随着人们生活水平的提高和现代工业的发展,人们对供水系统的质量和可靠性的要求越来越高。变频恒压供水系统能够很好的满足现代供水系统的要求。在变频恒压供水系统出现以前,有以下供水方式:(1) 单台恒定转速泵的供水系统这种供水方式是水泵从蓄水池中抽水加压直接送往用户,严重影响了城市公用水管管网压力的稳定,水泵整日不停运转。这种系统简单、造价最低,但耗电严重,水压不稳,供水质量极差。(2) 恒定转速泵加水塔(或高位水箱)的供水系统这种供水方式是由水泵先向水塔供水,再由水塔向用户供水。水塔注满水后水泵停止工作,水塔水位低于某一高度时水泵启动,水泵处于断续工作状态中。这种方式比前一种省电,供水压力比较稳定,但基建设备投资大,占地面积大,水压不可调,供水质量差。(3)恒定转速泵加气压罐的供水系统这种供水方式是利用封闭的气压罐代替水塔蓄水,通过检测罐内压力来控制水泵的开与停。当罐中压力降到压力下限时,水泵启动;当罐中压力升到压力上限时,水泵停止。这种方式,设备的成本比水塔要低很多。但是电机起动频繁,易造成电机的损坏,能耗大。变频恒压供水系统不仅克服了过去供水系统的缺点,而且有其自身的优点。此系统采用了先进的s7-200plc和变频器mm440,s7-200具有低廉的价格和强大的指令,可以满足多种多样的小规模的控制要求,变频器mm440具有很高的运行可靠性、功能的多样性和全面而完善的控制功能。这种供水方式不仅提高了供水系统的稳定性和可靠性,而且实现水泵的无级调速,使供水压力能够跟踪系统所需水压,提高了供水质量。同时变频器对水泵采取软启动,启动时冲击电流很小,启动能耗小。2 供水系统的基本特性供水系统的基本特性是水泵在某一转速下扬程h与流量q之间的关系曲线f (q),前提是供水系统管路中的阀门开度不变。扬程特性所反映的是扬程h与用水流量q之间的关系。由图1的扬程特性表明,流量q越大,扬程h越小。在阀门开度和水泵转速都不变的情况下,流量q的大小主要取决于用户的用水情况。管阻特性是以水泵的转速不变为前提,阀门在某一开度下,扬程h与流量q之间的关系h=f (q)。管阻特性反映了水泵转动的能量用来克服水泵系统的水位及压力差、液体在管道中流动阻力的变化规律。由图1可知,在同一阀门开度下,扬程h越大,流量q也越大,流量q的大小反映了系统的供水能力。扬程特性曲线和管阻特性曲线的交点,称为供水系统的平衡工作点,如图1中a点。在这一点,用户的用水流量和供水系统的供水流量达到平衡状态,供水系统既满足了扬程特性,也符合了管阻特性,系统稳定运行。当用水流量和供水流量达到平衡时,扬程ha稳定,供水系统的压力也保持恒定。 图1 供水系统的基本特性3 变频恒压供水系统的构成及工作原理 系统的构成变频恒压供水系统采用西门子的s7-200 plc作为控制器,变频器mm440是频率调节器,交流接触器和电动机作为执行机构,压力传感器作为控制的反馈元件。s7-200 plc选用内部控制模块cpu224,模拟量2路输入通用模块、模拟量2路输出通用模块和pid模块。cpu224有14路输入/10路输出,对于小型的控制系统而言够用。pid模块使用方便,在软件中只需要配置pid的每个参数。三相交流电与mm440的电源输入口连接,经过变频器变频后的交流电接异步电动机,异步电动机带动水泵转动。s7-200数字输出口输出控制信号到交流接触器,交流接触器两端连接的是工频或变频的三相交流电,主要起接通或断开三相交流电与异步电动机。s7-200的模拟输出口输出控制电压信号给mm440的模拟电压输入口ain1+和ain1-,该控制电压主要调节交流电的频率。压力传感器从供水网络中反馈压力信号,压力信号经过滤波放大后输入给s7-200的模拟输入口。系统的结构如图2所示。 图2 变频恒压供水系统的总体框图 系统的工作原理变频恒压供水系统是由三相异步电动机带动水泵旋转来供水,通过变频器调节输入交流电的频率而调节异步电动机的转速,从而改变水泵的出水流量来调节供水系统的压力。因此,供水系统变频的实质是三相异步电动机的变频调速,通过改变定子供电频率来改变同步转速而实现调速的。异步电机的转速为: 其中: n0为异步电机同步转速;n为异步电机转子转速;f为异步电机的定子输入交流电的频率;s为异步电机的转差率;p为异步电机的极对数。由上式可知,当异步电机的极对数p不变时,电机转子转速n与定子输入交流电频率f成正比。当系统启动,运行在自动模式时,此时手动模式无效。系统按照给定的水压进行设定,plc根据给定的水压自动调节交流电的频率,精确跟踪给定的供水压力。在用水量高峰时期,系统的用水量猛增,扬程降低,供水量不足,供水水压下降,1#电机输入交流电的频率会升高,以提高供水水压。当交流电的频率达到最大频率,供水水压仍然小于设定的水压时,1#电机会自动切换到工频状态下,同时2#电机启动并工作在变频状态。在夜间,系统的用水量递减,扬程升高,供水量过大,2#电机会退出变频状态,1#电机由工频切换到变频状态,并不断调节交流电频率,系统最终要维持供水的设定压力。当系统运行在手动模式时,自动模式无效。在自动模式出现问题或系统在维护期间时,系统才会采用手动模式。用户根据需要,可以从plc的输入开关输入信号,选择1#电机或2#电机运行在工频状态。变频恒压供水系统的功能要求:系统的供水压力能够准确跟踪给定供水压力(稳态误差在5%内);可以自动进行自动模式/手动模式切换。系统的控制原理框图如图3所示。压力传感器从供水管网反馈电压信号,电压信号经过滤波放大后送到s7-200的模拟输入口,与给定的供水压力信号比较形成压力偏差信号,经过plc(s7-200)pid模块pi调节后发出控制电压信号,送到变频器mm440的模拟输入调节端口。送到变频器mm440的模拟电压信号与连接到变频器mm440的三相交流电的频率一一对应,调节控制电压信号就可以调节三相交流电的频率。系统是以供水管网的供水压力为控制对象而构成的闭环控制系统,其设计是按照两个电机就可以完全满足供水要求。 图3 变频恒压供水系统的控制原理框图4 硬件电路设计 主电路变频恒压供水系统就是利用异步电机拖动水泵的。系统的主电路由电源开关q、熔断器fu、交流接触器km、热继电器kr等组成,采用了一台变频器切换控制两台电机,1#电机和2#电机可以在工频和变频状态下进行切换,交流接触器的通断由s7-200的输出口控制。主电路如图4所示。 图4 系统主电路图 控制电路控制电路主要由plc(s7-200)、变频器mm440等组成,plc外围电路接线图如图5所示。总电源开关为q,sb0为plc的程序启动按钮,与plc的输入口相连接,当按下sb0时,为“1”,plc程序启动。k1为系统的自动模式开关,当k1接通时,为“1”,交流接触器km1闭合,系统自动运行。当变频器的频率达到上限频率时,为“1”,1#泵和电机切换到工频状态下,2#泵和电机变频启动。当变频器的频率达到下限频率时,为“1”,2#电机停止运行,1#电机由工频切换到变频状态下。和的状态由变频器输入。k2为系统的手动模式开关,当k2接通时,为“1”,交流接触器km1断开,系统不能自动运行,用户可以根据需要接通k3或k4来选取1#电机或2#电机工频运行。km1为控制1#电机和2#电机在自动模式下运行的交流接触器,km2为控制1#电机在变频下运行的交流接触器,km3为控制1#电机在工频下运行的交流接触器,km4为控制2#电机在变频下运行的交流接触器,km5为控制2#电机在工频下运行的交流接触器。 图5 plc外围接线图5 程序设计 plc程序设计plc程序设计的主要流程如图6所示。合上开关q,按下起动按钮sb0,plc程序复位。当合上开关k1,为“1”,系统在自动模式下运行,交流接触器km1接通,系统将根据程序跟踪设定供水压力。 图6 主程序流程图当用户用水量递增,变频器达到频率50hz,供水压力还没有达到设定的供水压力时,mm440输出高电平到。此时,为“0”, 为“1”,交流接触器km2断开,km3接通,1#电机由变频切换到工频。定时器计时3s,变频器停止,变频器的频率由最高频率50hz逐渐下降,3s后为“1”,2#电机接到变频器开始变频运行。设置延迟时间主要原因是让变频器的频率下降,软启动静止的2#电机,减小电机启动电流,避免电机烧毁。当用户用水量减小,变频器达到下限频率30hz,供水压力还是高于设定的供水压力时,mm440输出高电平到。此时,为“0”,km2断开,2#电机退出变频并逐渐停止。同时为“1”,为“0”,交流接触器km2接通,km3断开,1#电机由工频切换到变频。下限频率设定在30hz主要原因:在供水系统中,转速过低时会出现水泵的全扬程小于基本扬程(实际扬程)形成水泵“空转”的现象。在多数情况下,下限频率应定为30hz~35hz。当合上开关k2,系统在手动模式下运行,交流接触器km1断开。用户可以根据需要,合上开关k3,交流接触器km3接通,选择1#电机在工频下运行。合上开关k4,交流接触器km5接通,选择2#电机在工频下运行。 变频器mm440的参数配置变频器mm440主要使用的是模拟输入口ain1+和ain1-,模拟电压信号输入后通过a/d转换器得到数字信号。由plc模拟输出口输出模拟控制电压信号,输入到变频器的模拟口,变频器的频率和控制电压一一对应。系统使用变频器的模拟端口,最高频率应该设置为50hz,最低频率为30hz。mm440的参数配置如附表所示。附表 mm440的参数配置 6 结束语应用西门子plc(s7-200)内部的pid模块和变频器mm440的无极调速控制恒压供水系统,高效节能,调速供水效果突出,抗干扰能力强。同时采用变频器对电机实行软起动,减少了设备损耗,延长了水泵、电机设备的使用寿命。以供水水压为控制对象的闭环控制,稳态误差小,动态响应快,运行稳定。实验效果表明,采用plc(s7-200)和变频器mm440构成的变频恒压供水系统,具有很强的实用性,体现了变频调速恒压供水的技术优势,为供水领域开辟了切实有效的途径。参考文献[1] 李光,谢欢,王直杰. 高压变频器模拟量控制电路及功能设计[j]. 电气传动自动化,2008,38(7):63-68.[2] 彭旭昀. 一种基于变频器pid功能的plc控制恒压供水系统[j]. 机电工程技术,2005,34(10):54-56.[3] 陈新恩,王永祥. 基于s7-200的变频调速恒压供水系统[j]. 制造业电气,2006,25(6):37-39.[4] 朱玉堂. 变频恒压供水系统的研究开发与应用[d]. 杭州:浙江大学,2005.
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毕业论文课题简介范文(一)
从现在的科学角度来看,随着科技的飞速发展,人类在各个领域的不断创新,以及每个国家之间的日益交流和国力的大大提升,人类在许多方面已经创造出了很多的陈果。此外,随着工业水平的不断提高以及人们的生活水平日益改善,对很多的方面有了新的要求,这样就导致了需要新的机械产品来提升水平,板材送进夹钳装置就是其中是一。
现如今,科学技术发展较快,产品更新的速度也在不断的加快。本次设计上的夹钳装置也和其他的机械行业一样不断向前迈进,据可靠研究调查发现,当前已经在运行的主机行业已十分广泛,特别的在很多高档的制造行业和国家重点相关项目中,对其的需求量也在不断扩大,那么在这种情况之下也必然会使得夹钳行业向前发展。经过我国几代科学工作者的不懈努力,在板材送进装置方面也已取得突破性进展。例如由中南科学院廖卫献研究的送进机,已经将送进的硅块从84块增加到96块,使得材料的利用率有了很大的提高。通过此种方法,可以实现冲床每年提高加工能力160-300t。在众多的的送进装置中,气结构形式有多种。例如可以用机械手进行送进,其过程是用机械手抓住由传送带传送而来的板材,进而放入落料架。通过调查得知,国外的送进装置发展也非常迅速而且日趋成熟。通过对国外的生产和研究的调查,一些工业发达国家或地区,日本、美国最具代表性,尤其是日本,由于机械式自动送进机构相对简单,故而对其涉及的研究很少。而代替的是对更加新型的送进的理论的研究与设计。在国内外的专业人员的不断设计与探索之后,也设计出了很多具有时代意义的新的送进装置。在日本有专家研究出利用机械手与冲床相结合的方法进行送料。但是这种方法需要从侧面送料,故设计时很复杂而且不易制造维修。而且成本相对较高不适宜中小企业进行规模化生产。在工作时,以冲床上的曲轴作为主输送轴。然后通过花键轴进行伸缩运动,球头部件会被连接到机械手轮。期间,相关的传动部件还要通过动作使机械手与机床同步,从而完成整个运送过程。此外,改送进装置还配备有另外的一套专用的驱动可移式输送机,通过该输送机就可以将板材送至主机的位置处进行加工。但是,它的这套系统是根据日本本国发展情况而定的。因此,它只能适合于日本本国加工的使用,所以不太适合我国的纵向送进的要求。
许多资料表明,如果根据现在的整体的综合水平来看,我国的某些行业还不能跟上发达国家的水平。同时,在夹钳装置的行业,就性能方面还有着很大的差距,列如,可靠性、安全性、以及环保性。因此,当前必须大力发展科技,提高自主创新能力,在科技方面加大投入,只有这样才能赶上发达国家的技术水平。
本设计中,采用液压缸进行推动并固定,采用气缸进行夹紧。它有着很多的优点,使得装置运行平稳,可靠性大大提高,传送时较为灵敏。同时,最为一个在生产中的配套辅助机构使得工人的劳动强度降低。
毕业论文课题简介范文(二)
我的毕业设计课题及部分参考资料来源于课本,名叫“冷冲压模具设计” 1.零件使用功能
冲压手轮,是一个生活中常见的零件。
冲压手轮零件是安装在阀门上,通过内方孔连接轴传动,使阀门上的轴转动,达到锁紧或松开阀门的目的。
由冲压手轮零件图可知,其外形为旋转体拉深件,内缘有方孔,外缘又翻边,需对其进行工艺分析,制定工艺方案,编制冲压工艺卡,进行各道工序模具的总装设计。 我的零件如下:
零件名:冲压手轮
生产批量:大批量
生产材料:10 料厚:1mm 弯曲半径: 2.冲裁零件的工艺分析(1)材料为10,许用伸长率[δ]=29%,弹性模量E=194MPa。(2)工件的形状结构:冲裁件外形应避免尖锐直角,为提高模具寿命,将部分90度倾角改为R1的圆角。零件上其他尺寸没有标注公差,按IT14级处理,并按“入体”原则标注公差。
生产材料:10 料厚:1mm 弯曲半径: 2.冲裁零件的工艺分析
(1)材料为10,许用伸长率[δ]=29%,弹性模量E=194MPa。 (2)工件的形状结构:冲裁件外形应避免尖锐直角,为提高模具寿命,将部分90度倾角改为R1的圆角。
零件上其他尺寸没有标注公差,按IT14级处理,并按“入体”原则标注公差。
3.工艺方案的分析与确定
此工件需落料、第一次拉深、冲工艺孔、第二次拉深、切边、翻边、冲翻孔预置孔、内缘翻孔等工序冲。根据基本冲压工序可以有以下几种工艺方案。
方案1:落料、第一次拉深、冲工艺孔 → 第二次拉深 → 切边、冲预制孔 → 内缘翻孔、外缘翻边
方案1工艺特点:共需四副模具,每一工序的模具结构都相对比较合理,模具的制造周期短、成本低、工序相对集中、生产效率高,而且各道工序的定位可靠、工件的精度也比较高,模具的维修、调整都比较方便。
方案2:落料 → 第一次拉深 → 冲工艺孔 → 第二次拉深 → 冲预置孔 → 切边 → 翻边、翻孔。
方案2工艺特点:共需模具7副,半成品的中间周期较长、生产
效率低、模具数多、模具的制造成本高、
方案3:落料 → 第一次拉深 → 冲工艺孔→ 第二次拉深 → 冲预置孔 → 切边 → 内缘翻孔 → 外缘翻边。
方案3工艺特点:共需模具8副,此方案工序分散,每一道的模具结构简单、制造简单,维修、安装、调整、操作方便,但工序数目多、占地面积大、所使用的设备和人员多。模具数目多,所需的制造成本高,工件的中间周期次数多,而且重复定位次数多,工件的质量难以保证。
结论:通过对以上三个方案的分析,方案1比较符合冲压工艺性的要求,所以选择方案1为冲压手轮的冲压工艺方案。即:工序1—落料、第一次拉深、冲工艺孔;工序2— 第二次拉深;工序3—切边、冲预制孔;工序4—内缘翻孔、外缘翻边。
4.模具
本次设计模具共有四张
第一张题目为:冲孔落料拉深复合模
模具工作原理:材料从右向左横向送入,工作时,板料以挡料销定位,滑块下行,凸凹模1与落料凹模4进行落料;滑块继续下行,凸凹模7和凸凹模21的共同作用,将坯料拉深成形,弹性压料装置的力通过顶杆30传递给压料板22,并对坯料施加压料力。当拉深至4mm时,由冲孔凸模9和凸凹模21进行冲孔。拉深工作结束,滑块回程,卸料板6将卡在凸凹模7上的条料卸下;弹性压料装置回复,顶出工件,刚性打料机构将工件从凸凹模7中推出;冲孔废料通过压机台板孔漏出。
第二张题目为:单工序拉深模具
模具工作原理:此模具为压料倒装式拉深模。工作时,将第一次冲压工序件凸台套入压料圈5定位,滑块下行,拉深凹模6与压料圈5压紧凸缘材料后,拉深凸模3和拉深凹模6进行拉深。上模回程,压料圈5顶起套在拉深凸模53上的制件,上模继续回程,推件块7将制件推出凹模。
第三套题目为:切边冲孔复合模具
模具工作原理:此模具为倒装复合模。该模具的凸凹模11装在下模,切边凹模6和冲孔凸模15装在上模。工作时,将制件套入凸凹模11定位,上模下行,在切边凹模6与凸凹模11、冲空凸模15与凸凹模11作用下,对坯料进行切边和冲孔。上模回程时,切边废料由卸料板5顶出凸凹模11;冲孔废料直接由凸凹模内孔推下;卡在切边凹模6内的冲压件由刚性推件装置推下。
5.本次毕业设计的作业及完成结果
通过几个月来的精心准备,我的作业是有这些: 毕业设计说明书(冲压手轮模具设计)共25页 模具设计装配图共4张(共张A0) 零件设计零件图共30张(A4) 图纸总量4张A0
其中有一张手绘装配图(第二次拉深单工序模具)
1 引言 供水系统在人们生活和工业应用当中是必不可少的。随着人们生活水平的提高和现代工业的发展,人们对供水系统的质量和可靠性的要求越来越高。变频能够很好的满足现代供水系统的要求。在变频出现以前,有以下供水方式:(1) 单台恒定转速泵的供水系统这种供水方式是水泵从蓄水池中抽水加压直接送往用户,严重影响了城市公用水管管网压力的稳定,水泵整日不停运转。这种系统简单、造价最低,但耗电严重,水压不稳,供水质量极差。(2) 恒定转速泵加水塔(或高位水箱)的供水系统这种供水方式是由水泵先向水塔供水,再由水塔向用户供水。水塔注满水后水泵停止工作,水塔水位低于某一高度时水泵启动,水泵处于断续工作状态中。这种方式比前一种省电,供水压力比较稳定,但基建设备投资大,占地面积大,水压不可调,供水质量差。(3)恒定转速泵加气压罐的供水系统这种供水方式是利用封闭的气压罐代替水塔蓄水,通过检测罐内压力来控制水泵的开与停。当罐中压力降到压力下限时,水泵启动;当罐中压力升到压力上限时,水泵停止。这种方式,设备的成本比水塔要低很多。但是电机起动频繁,易造成电机的损坏,能耗大。变频不仅克服了过去供水系统的缺点,而且有其自身的优点。此系统采用了先进的s7-200plc和变频器mm440,具有低廉的价格和强大的指令,可以满足多种多样的小规模的控制要求,变频器mm440具有很高的运行可靠性、功能的多样性和全面而完善的控制功能。这种供水方式不仅提高了供水系统的稳定性和可靠性,而且实现水泵的无级调速,使供水压力能够跟踪系统所需水压,提高了供水质量。同时变频器对水泵采取软启动,启动时冲击电流很小,启动能耗小。2 供水系统的基本特性供水系统的基本特性是水泵在某一转速下扬程h与流量q之间的关系曲线f (q),前提是供水系统管路中的阀门开度不变。扬程特性所反映的是扬程h与用水流量q之间的关系。由图1的扬程特性表明,流量q越大,扬程h越小。在阀门开度和水泵转速都不变的情况下,流量q的大小主要取决于用户的用水情况。管阻特性是以水泵的转速不变为前提,阀门在某一开度下,扬程h与流量q之间的关系h=f (q)。管阻特性反映了水泵转动的能量用来克服水泵系统的水位及压力差、液体在管道中流动阻力的变化规律。由图1可知,在同一阀门开度下,扬程h越大,流量q也越大,流量q的大小反映了系统的供水能力。扬程特性曲线和管阻特性曲线的交点,称为供水系统的平衡工作点,如图1中a点。在这一点,用户的用水流量和供水系统的供水流量达到平衡状态,供水系统既满足了扬程特性,也符合了管阻特性,系统稳定运行。当用水流量和供水流量达到平衡时,扬程ha稳定,供水系统的压力也保持恒定。图1 供水系统的基本特性3 变频恒压供水系统的构成及工作原理 系统的构成变频恒压供水系统采用西门子的plc作为控制器,变频器mm440是频率调节器,和电动机作为执行机构,压力传感器作为控制的反馈元件。plc选用内部控制模块cpu224,模拟量2路输入通用模块、模拟量2路输出通用模块和pid模块。cpu224有14路输入/10路输出,对于小型的控制系统而言够用。pid模块使用方便,在软件中只需要配置pid的每个参数。与mm440的电源输入口连接,经过变频器变频后的交流电接,带动水泵转动。s7-200数字输出口输出控制信号到,两端连接的是工频或变频的,主要起接通或断开与。s7-200的模拟输出口输出控制电压信号给mm440的模拟电压输入口ain1+和ain1-,该控制电压主要调节交流电的频率。压力传感器从供水网络中反馈压力信号,压力信号经过滤波放大后输入给s7-200的模拟输入口。系统的结构如图2所示。图2 变频恒压供水系统的总体框图 系统的工作原理变频恒压供水系统是由三相异步电动机带动水泵旋转来供水,通过变频器调节输入交流电的频率而调节异步电动机的转速,从而改变水泵的出水流量来调节供水系统的压力。因此,供水系统变频的实质是三相异步电动机的变频调速,通过改变定子供电频率来改变同步转速而实现调速的。的转速为:其中: n0为同步转速;n为转子转速;f为异步电机的定子输入交流电的频率;s为异步电机的转差率;p为异步电机的极对数。由上式可知,当异步电机的极对数p不变时,电机转子转速n与定子输入交流电频率f成正比。当系统启动,运行在自动模式时,此时手动模式无效。系统按照给定的水压进行设定,plc根据给定的水压自动调节交流电的频率,精确跟踪给定的供水压力。在用水量高峰时期,系统的用水量猛增,扬程降低,供水量不足,供水水压下降,1#电机输入交流电的频率会升高,以提高供水水压。当交流电的频率达到最大频率,供水水压仍然小于设定的水压时,1#电机会自动切换到工频状态下,同时2#电机启动并工作在变频状态。在夜间,系统的用水量递减,扬程升高,供水量过大,2#电机会退出变频状态,1#电机由工频切换到变频状态,并不断调节交流电频率,系统最终要维持供水的设定压力。当系统运行在手动模式时,自动模式无效。在自动模式出现问题或系统在维护期间时,系统才会采用手动模式。用户根据需要,可以从plc的输入开关输入信号,选择1#电机或2#电机运行在工频状态。变频恒压供水系统的功能要求:系统的供水压力能够准确跟踪给定供水压力(稳态误差在5%内);可以自动进行自动模式/手动模式切换。系统的控制原理框图如图3所示。压力传感器从供水管网反馈电压信号,电压信号经过滤波放大后送到s7-200的模拟输入口,与给定的供水压力信号比较形成压力偏差信号,经过plc(s7-200)pid模块pi调节后发出控制电压信号,送到变频器mm440的模拟输入调节端口。送到变频器mm440的模拟电压信号与连接到变频器mm440的三相交流电的频率一一对应,调节控制电压信号就可以调节三相交流电的频率。系统是以供水管网的供水压力为控制对象而构成的,其设计是按照两个电机就可以完全满足供水要求。图3 变频恒压供水系统的控制原理框图4 硬件 主电路变频恒压供水系统就是利用异步电机拖动水泵的。系统的主电路由电源开关q、熔断器fu、交流接触器km、kr等组成,采用了一台变频器切换控制两台电机,1#电机和2#电机可以在工频和变频状态下进行切换,交流接触器的通断由s7-200的输出口控制。主电路如图4所示。图4 系统主电路图 控制电路控制电路主要由plc(s7-200)、变频器mm440等组成,plc外围电路接线图如图5所示。总电源开关为q,sb0为plc的程序启动按钮,与plc的输入口相连接,当按下sb0时,为“1”,plc程序启动。k1为系统的自动模式开关,当k1接通时,为“1”,交流接触器km1闭合,系统自动运行。当变频器的频率达到上限频率时,为“1”,1#泵和电机切换到工频状态下,2#泵和电机变频启动。当变频器的频率达到下限频率时,为“1”,2#电机停止运行,1#电机由工频切换到变频状态下。和的状态由变频器输入。k2为系统的手动模式开关,当k2接通时,为“1”,交流接触器km1断开,系统不能自动运行,用户可以根据需要接通k3或k4来选取1#电机或2#电机工频运行。km1为控制1#电机和2#电机在自动模式下运行的交流接触器,km2为控制1#电机在变频下运行的交流接触器,km3为控制1#电机在工频下运行的交流接触器,km4为控制2#电机在变频下运行的交流接触器,km5为控制2#电机在工频下运行的交流接触器。图5 plc外围接线图5 程序设计 plc程序设计plc程序设计的主要流程如图6所示。合上开关q,按下起动按钮sb0,plc程序复位。当合上开关k1,为“1”,系统在自动模式下运行,交流接触器km1接通,系统将根据程序跟踪设定供水压力。图6 主程序流程图当用户用水量递增,变频器达到频率50hz,供水压力还没有达到设定的供水压力时,mm440输出高电平到。此时,为“0”, 为“1”,交流接触器km2断开,km3接通,1#电机由变频切换到工频。定时器计时3s,变频器停止,变频器的频率由最高频率50hz逐渐下降,3s后为“1”,2#电机接到变频器开始变频运行。设置延迟时间主要原因是让变频器的频率下降,软启动静止的2#电机,减小电机启动电流,避免电机烧毁。当用户用水量减小,变频器达到下限频率30hz,供水压力还是高于设定的供水压力时,mm440输出高电平到。此时,为“0”,km2断开,2#电机退出变频并逐渐停止。同时为“1”,为“0”,交流接触器km2接通,km3断开,1#电机由工频切换到变频。下限频率设定在30hz主要原因:在供水系统中,转速过低时会出现水泵的全扬程小于基本扬程(实际扬程)形成水泵“空转”的现象。在多数情况下,下限频率应定为30hz~35hz。当合上开关k2,系统在手动模式下运行,交流接触器km1断开。用户可以根据需要,合上开关k3,交流接触器km3接通,选择1#电机在工频下运行。合上开关k4,交流接触器km5接通,选择2#电机在工频下运行。 变频器mm440的参数配置变频器mm440主要使用的是模拟输入口ain1+和ain1-,模拟电压信号输入后通过得到数字信号。由plc模拟输出口输出模拟控制电压信号,输入到变频器的模拟口,变频器的频率和控制电压一一对应。系统使用变频器的模拟端口,最高频率应该设置为50hz,最低频率为30hz。mm440的参数配置如附表所示。附表 mm440的参数配置6 结束语应用西门子plc(s7-200)内部的pid模块和变频器mm440的无极调速控制恒压供水系统,高效节能,调速供水效果突出,抗干扰能力强。同时采用变频器对电机实行软起动,减少了设备损耗,延长了水泵、电机设备的使用寿命。以供水水压为控制对象的闭环控制,稳态误差小,动态响应快,运行稳定。实验效果表明,采用plc(s7-200)和变频器mm440构成的变频恒压供水系统,具有很强的实用性,体现了变频调速恒压供水的技术优势,为供水领域开辟了切实有效的途径。参考文献[1] 李光,谢欢,王直杰. 高压变频器模拟量控制电路及功能设计[j]. 电气传动自动化,2008,38(7):63-68.[2] 彭旭昀. 一种基于变频器pid功能的plc控制恒压供水系统[j]. 机电工程技术,2005,34(10):54-56.[3] 陈新恩,王永祥. 基于s7-200的变频调速恒压供水系统[j]. 制造业电气,2006,25(6):37-39.[4] 朱玉堂. 变频恒压供水系统的研究开发与应用[d]. 杭州:浙江大学,2005.
实习报告今年暑假,学院为了使我们更多了解机电产品、设备,提高对机电工程制造技术的认识,加深机电在工业各领域应用的感性认识,开阔视野,了解相关设备及技术资料,熟悉典型零件的加工工艺,特意安排了我们到几个拥有较多类型的机电一体化设备,生产技术较先进的工厂进行生产操作实习.为期23天的生产实习,我们先后去过了杭州通用机床厂,杭州机密机床加工工厂,上海阀门加工工厂,上海大众汽车厂以及杭州发动机厂等大型工厂,了解这些工厂的生产情况,与本专业有关的各种知识,各厂工人的工作情况等等。第一次亲身感受了所学知识与实际的应用,传感器在空调设备的应用了,电子技术在机械制造工业的应用了,精密机械制造在机器制造的应用了,等等理论与实际的相结合,让我们大开眼界,也是对以前所学知识的一个初审.通过这次生产实习,进一步巩固和深化所学的理论知识,弥补以前单一理论教学的不足,为后续专业课学习和毕业设计打好基础.杭州通用机床厂 7月3日,我们来到实习的第一站,隶属杭州机床集团的杭州通用机床厂.该厂主要以生产M-级磨床7130H,7132H,是目前国内比较大型的机床制造厂之一.在实习中我们首先听取了一系列关于实习过程中的安全事项和需注意的项目,在机械工程类实习中,安全问题始终是摆在第一位的.然后通过该厂总设计师的总体介绍.粗略了解了该厂的产品类型和工厂概况.也使我们明白了在该厂的实习目的和实习重点.在接下来的一端时间,我们分三组陆续在通机车间,专机车间和加工车间进行生产实习.在通机车间,该车间负责人带我们参观了他们的生产装配流水线,并为我们详细讲解了平面磨床个主要零部件的加工装配工艺和整机的动力驱动问题以及内部液压系统的一系列构造.我最感兴趣的应该是该平面磨床的液压系统,共分为供油机构,执行机构,辅助机构和控制机构.从不同的角度出发,可以把液压系统分成不同的形式.按油液的循环方式,液压系统可分为开式系统和闭式系统。开式系统是指液压泵从油箱吸油,油经各种控制阀后,驱动液压执行元件,回油再经过换向阀回油箱。这种系统结构较为简单,可以发挥油箱的散热、沉淀杂质作用,但因油液常与空气接触,使空气易于渗入系统,导致机构运动不平稳等后果。开式系统油箱大,油泵自吸性能好。闭式系统中,液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连,工作液体在系统的管路中进行封闭循环。其结构紧凑,与空气接触机会少,空气不易渗入系统,故传动较平稳,但闭式系统较开式系统复杂,因无油箱,油液的散热和过滤条件较差。为补偿系统中的泄漏,通常需要一个小流量的补油泵和油箱.由于闭式系统在技术要求和成本上比较高,考虑到经济性的问题,所以该平面磨床采取开始系统,外加一个吸震器来平衡系统. 现代工程机械几乎都采用了液压系统,并且与电子系统、计算机控制技术结合,成为现代工程机械的重要组成部分,怎样设计好液压系统,是提高我国机械制造业水平的一项关键技术.在专机车间,对专用磨床的三组导轨,两个拖板等特殊结构和送料机构及其加工范围有了进一步的加深学习,比向老师傅讨教了动力驱动的原理问题,获益非浅.在加工车间,对龙门刨床,牛头刨床等有了更多的确切的感性认知,听老师傅们把机床的五大部件:床身,立柱,磨头,拖板,工作台细细道来,如孢丁解牛般地,它们的加工工艺,加工特点在不知不觉间嵌们我们的脑袋.在通机工厂的实习,了解了目前制造业的基本情况,只是由于机械行业特有的技术操作熟练性和其具有的较大风险性,很遗憾地,不能多做一些具体实践的操作,但是观察了一台机床的各个零件的生产加工过程及其装配过程,使许多自己从书本上学的知识鲜活了起来,明白了本专业在一些技术制造上的具体应用.
基于PLC的三相步进电动机控制系统字数:8923,页数:29 论文编号:ZD096 [摘要] 本文阐述了三菱公司生产的具有高性能价格比的微型可编程控制器三菱FX2N系列PLC,设计实现三相步进电动机正反转、加速、减速以及步数的控制系统。该系统充分利用了培训中讲述的可编程控制器(PLC)的多方面设计知识和方法,使得该系统可靠稳定,使其应用范围得到扩展。[关键词] 可编程控制器 PLC 三相步进电机系统[abstract] This article elaborated the Mitsubishi Corporation produces has the high performance price compared to miniature programmable controller Mitsubishi FX2N series PLC, the design realizes three-phase step-by-steps the electric motor to reverse, the acceleration, the deceleration as well as the step control system. This system has used the programmable controller which fully in training narrated (PLC) various design knowledge and the method, cause this system reliably stable, enables its application scope to obtain the expansion. [key word] programmable controller PLC three-phase step-by-steps the electrical machinery system 目 录摘要 1第一章 PLC 简介 PLC的发展历程 5第二章 三相步进电动机的基础知识 选题背景 三相步进电机简介 三相异步电动机的机械特性 三相异步电动机的正反转控制 三相异步电机的调速 18第三章 三相步进电机的控制 控制要求 怎样实现控制要求 PLC硬件的实现 I/O的分配 I/O的外部接线 20 PLC软件的实现 20第四章 系统整体调试 硬件安装 软件调试 27第五章 结束语 28第六章 参考文献 29以上回答来自:
摘 要直流电动机具有良好的起动、制动性能,宜于在大范围内平滑调速,在许多需要调速或快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。从控制的角度来看,直流调速还是交流拖动系统的基础。早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础,采用运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成,控制系统的硬件部分非常复杂,功能单一,而且系统非常不灵活、调试困难,阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着单片机技术的日新月异,使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成,为直流电动机的控制提供了更大的灵活性,并使系统能达到更高的性能。采用单片机构成控制系统,可以节约人力资源和降低系统成本,从而有效的提高工作效率[1]。本设计主电路采用晶闸管三相全控桥整流电路供电方案,控制电路由软件实现系统的功能,取代传统的双闭环调速系统。系统用一台单片机及外部扩展设备代替原模拟系统中速度调节器、电流调节器、触发器、锁零单元和电流自适应调节器等,从而使直流调速系统实现数字化[2]。
液压伺服系统设计 液压伺服系统设计 在液压伺服系统中采用液压伺服阀作为输入信号的转换与放大元件。液压伺服系统能以小功率的电信号输入,控制大功率的液压能(流量与压力)输出,并能获得很高的控制精度和很快的响应速度。位置控制、速度控制、力控制三类液压伺服系统一般的设计步骤如下: 1)明确设计要求:充分了解设计任务提出的工艺、结构及时系统各项性能的要求,并应详细分析负载条件。 2)拟定控制方案,画出系统原理图。 3)静态计算:确定动力元件参数,选择反馈元件及其它电气元件。 4)动态计算:确定系统的传递函数,绘制开环波德图,分析稳定性,计算动态性能指标。 5)校核精度和性能指标,选择校正方式和设计校正元件。 6)选择液压能源及相应的附属元件。 7)完成执行元件及液压能源施工设计。 本章的内容主要是依照上述设计步骤,进一步说明液压伺服系统的设计原则和介绍具体设计计算方法。由于位置控制系统是最基本和应用最广的系统,所以介绍将以阀控液压缸位置系统为主。 全面理解设计要求 全面了解被控对象 液压伺服控制系统是被控对象—主机的一个组成部分,它必须满足主机在工艺上和结构上对其提出的要求。例如轧钢机液压压下位置控制系统,除了应能够承受最大轧制负载,满足轧钢机轧辊辊缝调节最大行程,调节速度和控制精度等要求外,执行机构—压下液压缸在外形尺寸上还受轧钢机牌坊窗口尺寸的约束,结构上还必须保证满足更换轧辊方便等要求。要设计一个好的控制系统,必须充分重视这些问题的解决。所以设计师应全面了解被控对象的工况,并综合运用电气、机械、液压、工艺等方面的理论知识,使设计的控制系统满足被控对象的各项要求。 明角设计系统的性能要求 1)被控对象的物理量:位置、速度或是力。 2)静态极限:最大行程、最大速度、最大力或力矩、最大功率。 3)要求的控制精度:由给定信号、负载力、干扰信号、伺服阀及电控系统零飘、非线性环节(如摩擦力、死区等)以及传感器引起的系统误差,定位精度,分辨率以及允许的飘移量等。 4)动态特性:相对稳定性可用相位裕量和增益裕量、谐振峰值和超调量等来规定,响应的快速性可用载止频率或阶跃响应的上升时间和调整时间来规定; 5)工作环境:主机的工作温度、工作介质的冷却、振动与冲击、电气的噪声干扰以及相应的耐高温、防水防腐蚀、防振等要求; 6)特殊要求;设备重量、安全保护、工作的可靠性以及其它工艺要求。 负载特性分析 正确确定系统的外负载是设计控制系统的一个基本问题。它直接影响系统的组成和动力元件参数的选择,所以分析负载特性应尽量反映客观实际。液压伺服系统的负载类型有惯性负载、弹性负载、粘性负载、各种摩擦负载(如静摩擦、动摩擦等)以及重力和其它不随时间、位置等参数变化的恒值负载等。 拟定控制方案、绘制系统原理图 在全面了解设计要求之后,可根据不同的控制对象,按表6所列的基本类型选定控制方案并拟定控制系统的方块图。如对直线位置控制系统一般采用阀控液压缸的方案,方块图如图36所示。图36 阀控液压缸位置控制系统方块图表6 液压伺服系统控制方式的基本类型伺服系统 控制信号 控制参数 运动类型 元件组成机液电液气液电气液 模拟量数字量位移量 位置、速度、加速度、力、力矩、压力 直线运动摆动运动旋转运动 1.阀控制:阀-液压缸,阀-液压马达2.容积控制:变量泵-液压缸;变量泵-液压马达;阀-液压缸-变量泵-液压马达3.其它:步近式力矩马达 动力元件参数选择 动力元件是伺服系统的关键元件。它的一个主要作用是在整个工作循环中使负载按要求的速度运动。其次,它的主要性能参数能满足整个系统所要求的动态特性。此外,动力元件参数的选择还必须考虑与负载参数的最佳匹配,以保证系统的功耗最小,效率高。 动力元件的主要参数包括系统的供油压力、液压缸的有效面积(或液压马达排量)、伺服阀的流量。当选定液压马达作执行元件时,还应包括齿轮的传动比。 供油压力的选择 选用较高的供油压力,在相同输出功率条件下,可减小执行元件——液压缸的活塞面积(或液压马达的排量),因而泵和动力元件尺寸小重量轻,设备结构紧凑,同时油腔的容积减小,容积弹性模数增大,有利于提高系统的响应速度。但是随供油压力增加,由于受材料强度的限制,液压元件的尺寸和重量也有增加的趋势,元件的加工精度也要求提高,系统的造价也随之提高。同时,高压时,泄漏大,发热高,系统功率损失增加,噪声加大,元件寿命降低,维护也较困难。所以条件允许时,通常还是选用较低的供油压力。 常用的供油压力等级为7MPa到28MPa,可根据系统的要求和结构限制条件选择适当的供油压力。 伺服阀流量与执行元件尺寸的确定 如上所述,动力元件参数选择除应满足拖动负载和系统性能两方面的要求外,还应考虑与负载的最佳匹配。下面着重介绍与负载最佳匹配问题。 (1)动力元件的输出特性 将伺服阀的流量——压力曲线经坐标变换绘于υ-FL平面上,所得的抛物线即为动力元件稳态时的输出特性,见图37。 图37 参数变化对动力机构输出特性的影响a)供油压力变化;b)伺服阀容量变化;c)液压缸面积变化 图中 FL——负载力,FL=pLA; pL——伺服阀工作压力; A——液压缸有效面积; υ——液压缸活塞速度, ; qL——伺服阀的流量; q0——伺服阀的空载流量; ps——供油压力。 由图37可见,当伺服阀规格和液压缸面积不变,提高供油压力,曲线向外扩展,最大功率提高,最大功率点右移,如图37a。 当供油压力和液压缸面积不变,加大伺服阀规格,曲线变高,曲线的顶点A ps不变,最大功率提高,最大功率点不变,如图37b。 当供油压力和伺服阀规格不变,加大液压缸面积A,曲线变低,顶点右移,最大功率不变,最大功率点右移,如图37c。 (2)负载最佳匹配图解法 在负载轨迹曲线υ-FL平面上,画出动力元件输出特性曲线,调整参数,使动力元件输出特性曲线从外侧完全包围负载轨迹曲线,即可保证动力元件能够拖动负载。在图38中,曲线1、2、3代表三条动力元件的输出特性曲线。曲线2与负载轨迹最大功率点c相切,符合负载最佳匹配条件,而曲线1、3上的工作点α和b,虽能拖动负载,但效率都较低。 (3)负载最佳匹配的解析法 参见液压动力元件的负载匹配。 (4)近似计算法在工程设计中,设计动力元件时常采用近似计算法,即按最大负载力FLmax选择动力元件。在动力元件输出特性曲线上,限定 FLmax≤pLA= ,并认为负载力、最大速度和最大加速度是同时出现的,这样液压缸的有效面积可按下式计算: (37) 图38 动力元件与负载匹配图形 按式37求得A值后,可计算负载流量qL,即可根据阀的压降从伺服阀样本上选择合适的伺服阀。近似计算法应用简便,然而是偏于保守的计算方法。采用这种方法可以保证系统的性能,但传递效率稍低。 (5)按液压固有频率选择动力元件 对功率和负载很小的液压伺服系统来说,功率损耗不是主要问题,可以根据系统要求的液压固有频率来确定动力元件。 四边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为 (38) 二边滑阀控制的液压缸,其活塞的有效面积为 (39) 液压固有频率ωh可以按系统要求频宽的(5~10)倍来确定。对一些干扰力大,负载轨迹形状比较复杂的系统,不能按上述的几种方法计算动力元件,只能通过作图法来确定动力元件。 计算阀控液压马达组合的动力元件时,只要将上述计算方法中液压缸的有效面积A换成液压马达的排量D,负载力FL换成负载力矩TL,负载速度换成液压马达的角速度 ,就可以得到相应的计算公式。当系统采用了减速机构时,应注意把负载惯量、负载力、负载的位移、速度、加速度等参数都转换到液压马达的轴上才能作为计算的参数。减速机构传动比选择的原则是:在满足液压固有频率的要求下,传动比最小,这就是最佳传动比。 伺服阀的选择 根据所确定的供油压力ps和由负载流量qL(即要求伺服阀输出的流量)计算得到的伺服阀空载流量q0,即可由伺服阀样本确定伺服阀的规格。因为伺服阀输出流量是限制系统频宽的一个重要因素,所以伺服阀流量应留有余量。通常可取15%左右的负载流量作为伺服阀的流量储备。 除了流量参数外,在选择伺服阀时,还应考虑以下因素: 1)伺服阀的流量增益线性好。在位置控制系统中,一般选用零开口的流量阀,因为这类阀具有较高的压力增益,可使动力元件有较大的刚度,并可提高系统的快速性与控制精度。 2)伺服阀的频宽应满足系统频宽的要求。一般伺服阀的频宽应大于系统频宽的5倍,以减小伺服阀对系统响应特性的影响。 3)伺服阀的零点漂移、温度漂移和不灵敏区应尽量小,保证由此引起的系统误差不超出设计要求。 4)其它要求,如对零位泄漏、抗污染能力、电功率、寿命和价格等,都有一定要求。 执行元件的选择 液压伺服系统的执行元件是整个控制系统的关键部件,直接影响系统性能的好坏。执行元件的选择与设计,除了按本节所述的方法确定液压缸有效面积A(或液压马达排量D)的最佳值外,还涉及密封、强度、摩擦阻力、安装结构等问题。 反馈传感器的选择 根据所检测的物理量,反馈传感器可分为位移传感器、速度传感器、加速度传感器和力(或压力)传感器。它们分别用于不同类型的液压伺服系统,作为系统的反馈元件。闭环控制系统的控制精度主要决定于系统的给定元件和反馈元件的精度,因此合理选择反馈传感器十分重要。 传感器的频宽一般应选择为控制系统频宽的5~10倍,这是为了给系统提供被测量的瞬时真值,减少相位滞后。传感器的频宽对一般系统都能满足要求,因此传感器的传递函数可近似按比例环节来考虑。 确定系统方块图 根据系统原理图及系统各环节的传递函数,即可构成系统的方块图。根据系统的方块图可直接写出系统开环传递函数。阀控液压缸和阀控液压马达控制系统二者的传递函数具有相同的结构形式,只要把相应的符号变换一下即可。 绘制系统开环波德图并确定开环增益 系统的动态计算与分析在这里是采用频率法。首先根据系统的传递函数,求出波德图。在绘制波德图时,需要确定系统的开环增益K。 改变系统的开环增益K时,开环波德图上幅频曲线只升高或降低一个常数,曲线的形状不变,其相频曲线也不变。波德图上幅频曲线的低频段、穿越频率以及幅值增益裕量分别反映了闭环系统的稳态精度、截止频率及系统的稳定性。所以可根据闭环系统所要求的稳态精度、频宽以及相对稳定性,在开环波德图上调整幅频曲线位置的高低,来获得与闭环系统要求相适应的K值。 由系统的稳态精度要求确定K 由控制原理可知,不同类型控制系统的稳态精度决定于系统的开环增益。因此,可以由系统对稳态精度的要求和系统的类型计算得到系统应具有的开环增益K。 由系统的频宽要求确定K 分析二阶或三阶系统特性与波德图的关系知道,当ζh和K/ωh都很小时,可近似认为系统的频宽等于开环对数幅值曲线的穿越频率,即ω-3dB≈ωc,所以可绘制对数幅频曲线,使ωc在数值上等于系统要求的ω-3dB值,如图39所示。由此图可得K值。 图39 由ω-3dB绘制开环对数幅频特性a)0型系统;b)I型系统 由系统相对稳定性确定K 系统相对稳定性可用幅值裕量和相位裕量来表示。根据系统要求的幅值裕量和相位裕量来绘制开环波德图,同样也可以得到K。见图40。 实际上通过作图来确定系统的开环增益K,往往要综合考虑,尽可能同时满足系统的几项主要性能指标。 系统静动态品质分析及确定校正特性 在确定了系统传递函数的各项参数后,可通过闭环波德图或时域响应过渡过程曲线或参数计算对系统的各项静动态指标和误差进行校核。如设计的系统性能不满足要求,则应调整参数,重复上述计算或采用校正环节对系统进行补偿,改变系统的开环频率特性,直到满足系统的要求。 仿真分析 在系统的传递函数初步确定后,可以通过计算机对该系统进行数字仿真,以求得最佳设计。目前有关于数字仿真的商用软件,如Matlab软件,很适合仿真分析。
清洗液分离技术的研究刘祥来 QQ584680928所在院系:电子信息工程学系 机电051 指导老师:范剑红摘要介绍了国外清洗技术的发展情况及国内清洗机行业现状,指出了国内清洗技术与国外相比存在的差距和应重视的问题。利用PIC16C72单片机实现了对智能型电热水器的控制。其主要控制功能除了通常的控制加热和保护外,还具有较强的智能,包括根据用户设定的温度自动调节冷热水的混水比例,给出恒定温度等。同时介绍了系统的结构、硬件和软件设计。介绍了产品的外观及电子电路设计,包括报警电路和延时电路等,PTC热敏电阻的介绍以及优势优点。关键词:智能型电热水器 单片机 清洗机 清洗机现状 智能型电热水器 单片机 报警电路 热敏电阻1绪论 课题背景及研究意义清洗行业是随着工业化和现代化的进程及社会生产的需要而产生和发展起来的。所有工业部门都有某种形式的清洗,只是不同的部门对清洗的重视、依赖程度及应用发展水平不同。工业清洗具有重要意义:恢复设备装置生产能力、保证生产连续高负荷运行的必要手段;对设备的清洗,可以有效地延长设备的使用寿命;对设备的清洗,有利于节能降耗、降低冷却水的用量;对设备的清洗,是降低安全事故发生的有效途径。概括起来有节能、降耗、节水、安全、稳产、提高产品质量、加快生产速度、延长设备使用寿命、降低环境污染以及外表美观和人类的卫生健康等目的。开展对“碳氢真空超声波清洗干燥系统”的开发,对于发展我国的环保事业是完全必要的。我国到处都在建设新的工厂和生产线.正在逐步成为“世界加工厂”.巨大的市场需求.为工业清洗设备制造商和专业清洗剂生产供应商提供了快速发展的良机.鉴于该产品的市场前景较好且有国家的大力支持,我觉的此项目投入能带来巨大的经济效益和社会效益,开展对工业清洗液分离技术的研究是非常有必要的。目前国内大部分的工厂都使用全自动清洗机,特别是使用日立全自动生化分析清洗机。由于该型仪器的检测速度很快。准确性又好。很受广大工厂的欢迎。但是该清清洗机价格昂贵,操作复杂。至于国内的清洗机,国内的清洗即清洗效果差或清洗机没用几天机器就被腐蚀,国内的清洗机跟国外的清洗机相比还是有一定的距离,为了降低成本。研究出一种能使用于自动加热分离清洗液的意义重大。 参考文献[27[28] 本课题旨在研究工业清洗液分离技术,主要工作内容有:(1)清洗剂冷却、加热蒸馏以及清洗剂自动循环回收系统的设计制作。(2)清洗剂内循环的过滤、沉淀、排渣、蒸馏、控温、补液以及工艺过程。导热油加热系统、冷却、液位/温度传感器、油水分离器、PLC自控系统、液位/温度/压力自控系统。(3)增加防爆措施。防止因仪器液体发生爆炸而误伤工作人员。(4)从清洗液的原料选择。。(5)研究目标:工业清洗液分离技术的研究。 本课题设计基本要求和一般过程(1)是在满足预期功能的前提下,性能好,效率高,成本低。安全可靠。操作简单。维修方便。(2)是确定加热器的工作原理,选择合适的机构。拟定设计方案;对加热器的各个工作机构进行能力计算,总体设计。(3)是如何提高系统安全。水箱不能直接进行加热。防止油水因直接加热导致爆炸,对水箱的材料也应该进行选择,电炉丝的功率也要进行适当的选择。选什么样的炉丝做材料等等(4)是对水箱容器大小的设计。以及混合液中含水量,含酒精量,含油量,含煤油量的测定,以及要计算加热多久刚好全部挥发出水,酒精,油,煤油,在这段时间内电炉丝产生多少热量。空气消耗了多少热量。以及水蒸气带走了多少热量等等。2加热器的选择 概 述电热丝加热器是电加热器中最早出现的最普遍的加热器 如实验室中使用的电炉,电烘箱,恒温培,电热套等民用方面的如面包烘烤炉,电吹风,电烙铁等这一类电加热器具有结构简单发热养箱温度控制方便的特点。工厂以及我们平常使用的含有电阻丝的电阻主要是PTC热敏电阻, PTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻,超过一定的温度(居里温度)时,它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。 它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。电阻常常会因为电阻通电加热,产生的热量过多而烧坏电阻,因此选择电阻的时候应该考虑防止温度过高,本课题选用PTC热敏电阻作为发热元件。因为PTC热敏电阻除用作加热元件外还具有使温度保持在特定范围的功能,又起到开关作用,还可对电器起到过热保护作用。。 PTC热敏电阻电热丝加热器工作原理电加热器是依据电阻通电加热产生热量的原理,电热管通电后,依据焦耳定律Q=I2Rt,电热管产生热量,热量通过介质传递给水箱里的水从而使水变成水蒸或者使水中的温度到达了油的挥发点而挥发出油。PTC热敏电阻除用作加热元件外,同时还能起到“开关”的作用,兼有敏感元件、加热器和开关三种功能,称之为“热敏开关”, 如图1和2所示电流通过热敏电阻元件后电阻丝产生热量引起温度升高,即发热体的温度上升,当超过居里点温度后,电阻增加,从而限制电流增加,于是电流的下降导致元件温度降低,电阻值的减小又使电路电流增加,元件温度升高,周而复始,因此具有使温度保持在特定范围的功能,又起到开关作用.利用这种阻温特性做成加热源,作为加热元件应用的有暖风器、电烙铁、烘衣柜、空调等,还可对电器起到过热保护作用。PTC热敏电阻电热丝加热器发热原理:电热丝加热器发热是根据焦耳–楞次定律Q=I2Rt而发热温度在几百至一千多摄氏度之间,辐射(散失) 的热量Q1随温度的升高而增大 即:Q1=Q-Q2 = I2Rt-[Cm(T-T0)+C m(T1-T0)]公式中Q 是电能提供的总热量,Q2是电热丝及介质等的热容热量,C是电热丝比,C0是介质等的比热容。m是电热丝质量,m0 是介质等的质量,T0是室温,T是电热丝发热温度,T1是介质等的温度。刚通电时T随时间而升高,当电提供的能量与散失的能量达到动态平衡时,电热丝发热温度T就稳定不变。散失的能量达到动态平衡时,电热丝发热温度T就稳定不变。参考文献[29]图1 直接保护原理图图 图 2 间接保护原理图电热丝加热器的结构 电阻丝材料的选择加热器一般采用镍铬合金丝作为发热器,这是因为该类材料具有电阻率高且熔点温度较高的特点,为了使单位面积发出的热量高 温度更高 都将电热丝制成螺旋状盘绕在耐高温而绝缘陶瓷或云母介质上,电源引入一般用铁质螺丝螺母连接 如下图3和图4所示,其接点根据不同的加热器有二至十多个接点。电热丝加热器的结构 电阻丝材料的选择加热器一般采用镍铬合金丝作为发热器,这是因为该类材料具有电阻率高且熔点温度较高的特点,为了使单位面积发出的热量高 温度更高 都将电热丝制成螺旋状盘绕在耐高温而绝缘陶瓷或云母介质上,电源引入一般用铁质螺丝螺母连接 如下图3和图4所示,其接点根据不同的加热器有二至十多个接点。图3 螺旋状电热丝图4 铁质螺丝螺母连接图 加热管T系列该系列共有3种外形的加热管,可方便地在加热管插座上插拔,像插拔灯泡一样,见下图5。T系列加热管适用于不同的使用条件。图5 两种加热管的外形简图T1用于加热小口杯中的水,特点是管功率低。它的水平面投影为圆形,面积较小5 cm左右。因此可方便地深入口径与高度都口杯里。T2用于加热水位较深或者开水壶中的般的“热得快”加热管一样,成长条形,仅仅部设有卡槽,该槽的作用是将加热管固定在插座内,并使其与座中的金属片接触,以保电路的畅通。T3用于加热横截面积较大容量较大,但高的容器中的水。比如说一大盆水,用T1将耗费较多的时间,无法达到快速加热的目的,T2又无法保证加热管完全伸入液体中。因此,在T1的基础上,将它的直径放大5倍,深度也提高到20 cm。因此系统采用T3系列加热管 加热管插座用来连接加热管和温度探头,像灯泡插座,加热管插入后即被卡紧,同时和插座内的金属触点接触,供电电路导通;当需要更换加热管时,像更换灯泡一样方便。加热管插座上还有一个重要部件———温度探头。需要测温时,旋下该探头,测量回路导通,可以测量;不需测量时,将探头旋入插头内的凹槽里,断开测量回停止加热路,同时保护探头免受侵蚀。 温度探头主要由热敏电阻RT构成,为了保护热敏电阻,将它置于一保险盒内,该保险盒的作用是防止水侵入热敏电阻上的触点而将探头侵蚀。当选择不使用报警功能时,应将整个探头旋入加热管插座中的凹槽内。2 电加热管特点(1)性能稳定可靠。电加热管采用中等功率高密度设计,大大延长了电热管的寿命。不锈钢316以上材质制作,耐腐蚀、可清洗,使用寿命长。(2)维护工作量最小 水表面除污(泡沫)器去除漂浮在水面上的矿物杂质,最大限度的去除表面污垢,水箱内配有特制电磁阀,定时控制排水,可以彻底地去除沉淀的矿物质及杂质。(3)反复的热胀,冷缩使水箱水垢不断脱落。(4)更优化的结构设计,用常用工具就可以方便的进行检视和维修。(5)安全的电路设计:三级电路保护:短路、过电流、漏电保护使其免去用户的担心。(6)防干烧设计,当电热元件加热温度超过电热元件能承受的极限的时候,自动切断加热元件的电源,保护电热元件不被烧坏。(7)特殊的保温设计:以适用各种工作环境及最大限度的减小能量的损失。 三种控制方式(1)开关式控制:接受讯号即开(关),达到精确控制温度。(2)时间比例控制(PID):根据实际工况变化,采用模糊逻辑的PID算法,自动修正参数,调节可变功率达到最佳温度节能状态。(3)比例控制:利用智能调控模块(SCR)切割相角输出功率,经控制器的精确计算输出控制信号,使功能输出与控制信号成线性对应。控制精度可达RH±1%之内。 设计重要参数以及性能曲线下面是一些在电加热计算中经常要用到的性能曲线,对我们的设计是很有帮助的。 阻-温特性(R-T)电阻-温度特性通常简称为阻温特性, 指在规定的电压下,PTC热敏电阻零功率电阻与电阻温度之间的依赖关系。零功率电阻,是指在某一温度下测量PTC热敏电阻值时,加在PTC热敏电阻上的功耗极低,低到因其功耗引起的PTC热敏电阻的阻值变化可以忽略不计。额定零功率电阻指环境温度25℃条件下测得的零功率电阻 。lgR(Ω)25 Tmin Tc T(℃)图6阻-温特性曲线Ik 在外加电压Vk时的动作电流Ir 外加电压Vmax时的残余电流Vmax 最大工作电压VN 额定电压VD 击穿电压 伏-安特性(V-I特性)电压-电流特性简称伏安特性,它展示了PTC热敏电阻在加电气负载达到热平衡的情况下,电压与电流的相互依赖关系。I(A)IkVk VN Vmax VD V图7 伏-安特性特性曲线Ik 在外加电压Vk时的动作电流Ir 外加电压Vmax时的残余电流Vmax 最大工作电压VN 额定电压VD 击穿电压PTC热敏电阻的伏安特性大致可分为三个区域:在0-Vk之间的区域称为线性区,此间的电压和电流的关系基本符合欧姆定律,不产生明显的非线性变化,也称不动作区。在Vk-Vmax之间的区域称为跃变区,此时由于PTC热敏电阻的自热升温,电阻值产生跃变,电流随着电压的上升而下降,所以此区也称动作区。在VD以上的区域称为击穿区,此时电流随着电压的上升而上升, PTC热敏电阻的阻值呈指数型下降,于是电压越高,电流越大,PTC热敏电阻的温度越高,阻值越低,很快导致PTC热敏电阻的热击穿。伏安特性是过载保护PTC热敏电阻的重要参考特性。 电流-时间特性(I-t特性)电流-时间特性是指PTC热敏电阻在施加电压的过程中,电流随时间变化的特性。开始加电瞬间的电流称为起始电流,达到热平衡时的电流称为残余电流。图8 电流-时间特性曲线一定环境温度下,给PTC热敏电阻加一个起始电流(保证是动作电流), 通过PTC热敏电阻的电流降低到起始电流的50%时经历的时间就是动作时间。电流-时间特性是自动消磁PTC热敏电阻、延时启动PTC热敏电阻、过载保护PTC热敏电阻的重要参考特性。 参考文献[25][26] 与热效应有关的参数(1)耗散系数δ:电阻器中功率耗散的变化量与元件相应温度变化量之比称为耗散系数,其单位为 W/℃。耗散系数是表征电阻器与周围媒介进行热交换能力的一个参数, 也是PTC元器件应用中十分重要的参数之一。 在材料配方、工艺一定的前提下, PTC本身的居里温度、升阻比均基本不变, PTC器件的其它性能参数则由其结构、外壳及散热条件决定。耗散系数则是这些条件的综合表现。因此PTC元器件的动作时间、恢复特性等均与耗散系数有关。对于大功率发热件来讲,耗散系数就更重要,它直接影响到功率输出。当PTC热敏电阻器两端加上电压时,由于功耗。电阻体温度逐渐升高,同时向周围媒质散发热量直至电阻体的温度达到稳定,此时消耗的功率全部扩散到媒质中。电阻器的功耗变化量△P与电阻体的温度变化量△T之比就是耗散系数δ。耗散系数对于各种加热器件的结构设计十分重要, 只要在器件结构上略加修改便可使电参数大为提高,很多工程师却长期被困扰在PTC材料和配方的研究上,这是十分可惜的。(2)热时间常数ε:表征元件对周围环境温度反应的快慢,当系统中有温度传感器时,这个参数十分重要。热时间常数定义为:在零功率条件下,当环境温度突变时,电阻的温度变化了其始末温差的63。2%所需要的时间,用ε表示。(3)热容量C:使电阻器的温度每升高1℃所需要的热量,称为热容量,单位J/℃,C=εδ。(4)热传递条件:有温度差。热量:在热传递过程中,物体吸收或放出热的多少。热传递的方式:传导(热沿着物体传递)、对流(靠液体或气体的流动实现热传递)和辐射(高温物体直接向外发射出热)三种。(5)汽化:物质从液态变成气态的现象。方式:蒸发和沸腾,汽化要吸热。影响蒸发快慢因素:①液体温度,②液体表面积,③液体表面空气流动。蒸发有致冷作用。(6)比热容C:单位质量的某种物质,温度升高1℃时吸收的热量,叫做这种物质的比热容。 比热容是物质的特性之一,单位:焦/(千克℃) 常见物质中水的比热容最大。 C水=4。2×103焦/(千克℃)物理含义:表示质量为1千克水温度升高1℃吸收热量为4。2×103焦。(7)热量计算:Q放=cm⊿t降 Q吸=cm⊿t升 。Q与c、m、⊿t成正比,c、m、⊿t之间成反比。(8)电功率的定义式:P=W/t 常用公式:P=UI W=Uit Q吸=cmΔT。 参考文献[21] 电加热器的设计计算 电加热器的热量设计步骤,一般按以下四步进行:(1)计算从初始温度加热至设定温度的所需要的功率以及所需要的时间。(2)计算维持介质温度不变的前提下,实际所需要的维持温度的功率。(3)设备及其空气散热损失的热量。(4)根据以上两种计算结果,选择加热器的型号和数量。总功率取以上二种功率的最大值并考虑1。2系数。 热量计算(1)初始加热所需要的功率KW = ( C1M1△T + C2M2△T )÷ 864/P + P/2 式中:C1C2分别为容器和介质的比热(Kcal/Kg℃)M1M2分别为容器和介质的质量(Kg)△T为所需温度和初始温度之差(℃)H为初始温度加热到设定温度所需要的时间(h)P最终温度下容器的热散量(Kw)(2)维持介质于恒温度所需要的功率KW=C2M3△T/864+P式中:M3每小时所增加的介质kg/h(3)维持介质于恒温度所需要的功率KW=C2M3△T/864+P式中:M3每小时所增加的介质kg/h(4)热敏电阻的物理特性用下列参数表示:电阻值、B值、①.电阻值:RT(KΩ)热敏电阻的阻值与温度成指数关系,可近似表示为:①其中:R2:绝对温度为T2(K)时的电阻(KΩ)R1:绝对温度为T1(K)时的电阻(KΩ)B:(T1-T2)温区内B值(K)图9 空气气水和蒸汽加热功率密度选择曲线(电加热管壳体为耐热10000C的不绣钢)②:B值(K)B值决定于热敏的电导激活能,是反映热敏电阻阻值随温度变化快慢的参数,表达式为:②其中:B:(T1-T2)温区内B值(K)R1:绝对温度为T1(K)时的电阻(kΩ)R2:绝对温度为T2(K)时的电阻(kΩ)(5)加热设备散热损失计算方法的理论分析根据传热学理论,热设备表面总的散热损失量Q可由下式计算Q=qpj•S(1)式中 S——设备总散热外表面积,m2qpj——总平均热流密度,W/m2因此,这里的根本问题就是如何获取总平均热流密度qpj的值。总平均热流密度的计算在理论上有热流测试法、导热传热法和对流传热法三种方法。A热流测试法:热流测试法指直接用热流计测出设备表面不同部位或不同温度区域的热流值,然后取平均值作为最终结果。由于实际工程中某些装置有许多无法用热流计测试的部位,而且测试得到的结果又有很大的片面性,所以该方法准确性不高,仅适于现场粗略估算时采用。因此本系统不采用它。B导热传热法导热传热计算方法是根据傅里叶导热定律,在已知内外壁温度及保温层热阻的情况下(设备钢壁热阻很小可忽略)计算出热流值的。其计算公式为③③ 式中 qi——局部热流密度,W/m2δi——该局部保温层的折算厚度,mλ——保温材料的导热系数,W/m•℃tm——水箱内壁温度,℃tbi——水箱外壁温度,℃这里,我们认为造成设备外表面温度场非均匀分布的原因是保温层受到损坏,导致热阻(λ/δi)减小。而一般情况下材料的导热系数是基本上恒定的,故理论上可认为热阻减小的原因是保温层受到损坏而减薄了。但是,实际上保温层并不是均匀减薄,而是局部的各种情形的损坏,这里仅以保温层的折算厚度来表示损坏的程度。δi值通过局部热流测试,然后利用式(2)反算得出。总平均热流密度为④⑤⑥即局部热流以局部面积Si加权的平均值。该方法由于需要通过局部热流测试反算δi,故其准确性也要受到很大影响。并且计算复杂本系统也不采用此方案C对流传热法对流传热法以设备外表面与环境空间的自然对流传热为理论基础,在已知设备外表面温度tbi、环境温度t0及气流速度V时,可由式(3)及下式计算出总平均热流qpj。⑦I式中 α——设备外表面与环境间的对流换热系数, W/m2对次系统水箱以及其他设备,由下列公式(4)⑧将式⑧代入式⑥整理后得到 ⑨通过红外热象测试,可以得到准确的设备外表面温度场分布结果,即tbi值,于是可以计算出总平均热流密度qpj的值。显然,计算的核心是求表面温度用面积加权的平均壁温。 参考文献[22] [24] 电加热器设计计算举例有一只封闭的容器,尺寸为宽500mm,长1200mm,高为600mm,容器重量150Kg。内装500mm高度的水,容器周围都有50mm的保温层,材料为硅酸盐。水需3小时内从15℃加热至70℃,然后并保持水箱内的水的温度保持15分钟不变。需要多大的功率才能满足所要的温度。 技术数据:1、水的比重:1000kg/m32、水的比热:1kcal/kg℃3、钢的比热:℃4、水在70℃时的表面损失4000W/m25、保温层损失(在70℃时)32W/m26、容器的面积:、保温层的面积:初始加热所需要的功率:容器内水的加热:C1M1△T = 1×(×××1000)×(70-15) = 16500 kcal容器自身的加热:C2M2△T = ×150×(70-15) = 990 kcal平均水表面热损失: × 4000W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = kcal平均保温层热损失: × 32W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = kcal(考虑20%的富裕量)初始加热需要的能量为:(16500 + 990 + + )× = kcal/kg℃工作时需要的功率:加热补充的水所需要的热量:20kg/H × (70-15)×1kcal/kg℃ = 1100kcal水表面热损失: × 4000W/m2 × 1h × 864/1000 = kcal保温层热损失: × 32W/m2 × 1h × 864/1000 = kcal(考虑20%的富裕量)工作加热的能量为:(1100 + + )× = kcal/kg℃工作加热的功率为: ÷864÷1 = kw初始加热的功率大于工作时需要的功率,加热器选择的功率至少要。最终选取的加热器功率为7kw。选取4根7KW的电加热管同时对加热水箱进行加热。 电加热器的构成电加热器的构成如下图10。 使用条件及维护方法(1)可使用污水,煤油水,汽油水质无特殊要求(2)环境温度>4℃,湿度≤90%RH。(3)水电到位,外壳保持接地。(4)建议定期清洗水箱。(半年为一周期).(5)电加热器长时间不用,应按下排水按钮将水箱里的油水排放干净。
色彩在室内设计中的运用摘要:首先分析了色彩在建筑室内设计中的作用以及室内色彩的组成,最后,探讨了色彩在室内设计中的创新运用,仅供参考。关键词:室内设计色彩主体色彩陪衬色彩点缀色彩近年来,随着物质文化生活水平的提高,人们对居住空间、工作环境和各类活动场所的使用功能与审美功能提出了更新、更高的要求,而科技发展也为提高人居环境质量创造了条件,人们可以根据个人喜好充分运用各种色彩与材料来创造个性化的室内空问。人类生存的每个空间都充满色彩,小同的色彩给人以小同的心理和生理感受。因此,在室内设计中,对于研究和运用色彩在室内空间中的作用及其变化规律,就显得尤为重要。1.色彩在室内设计中的作用色彩是室内设计中最重要的因素之一,既有审美作用,还有表现和调节室内空间与气氛的作用,它能通过人们的感知、印象产生相应的心理影响和生理影响。室内色彩运用得是否恰当,能左右人们的情绪,并在一定程度上影响人们的行为活动,因此色彩的完美设计可以更有效地发挥设计空间的使用功能,提高工作和学习的效率。色彩设计在室内设计中有如下作用:(1)调节空间感。运用色彩的物理效应能够改变室内空间的面积或体积的视觉感,改善空间实体的不良形象的尺度。例如一个狭长的空间如果顶棚采用强烈的暖色调,两边墙体采用明亮的冷色调,就会弥补这种狭长的感觉。(2)体现个性。色彩可以体现一个人的个性,一般来讲,性格开朗、热情的人,室内选择的应是暖色调;性格内向、平静的人,选择冷色调。喜欢浅色调的人多半直率开朗;喜欢暗色调、灰色调的人多半深沉含蓄。(3)调节心理。色彩是一种信息刺激,若过多高纯度的色相对比,会使人感到过分刺激,容易烦躁,而过少的色彩对比,会使人感到空虚、无聊,过于冷清。因此,室内色彩要根据使用者的性格、年龄、性别、文化程度和社会阅历等,设计出各自适合的色彩,才能满足视觉和精神上的需求,还要根据各个房间的使用功能进行合理配色,以调整心理的平衡。(4)调节室内温感。气候温度的感觉随着不同颜色搭配方式而不同。色彩在设计过程中采用不同的色彩方案主要是为了改变人对室内温度的感受。比如寒冷地区的色彩方案应选择红、黄等颜色,明度可以略低,但彩度必须相对变高;温暖地区可以选择蓝绿、蓝、蓝紫等颜色使其明度升高,降低它相对的彩度。但是,季节和地域的气候是循环变化的,因此要因地制宜根据所在地区的常态来选择合适的色彩方案。(5)调节室内光线。室内色彩可以调节室内光线的强弱。因为各种色彩都有不同的反射率,如白色的反射率为70%~90%,灰色在10%~70%之间,黑色在10%以下,根据不同房间的采光要求,适当的选用反射率低的色彩或反射率高的色彩来调节进光量。2.室内色彩的组成主体色彩主体色彩是室内设计中面积最大、占主导地位的色彩,一般占室内面积的60%~70%。它给人以整体印象,如暖色调、冷色调等。使人产生喜庆、温暖、冷静、严肃等不同的心理感受。主体色彩通常是指室内的天花板、墙壁、门窗、地板等大面积的建筑色彩。如果将这些大面积色彩统一起来,使用某一变化微小的色调,如采用低纯度高明度的明快色彩,会使人产生和谐而自然的感觉,这一手法通常使用在家居装饰和私人空间中;而采用高纯度的色彩则会使人产生激动和兴奋的感觉,这一手法通常使用在商业空间和公共空间中。主体色彩是陪衬色彩和点缀色彩的基础,因而它的选择是室内色彩设计的关键。如白色一直被认为是理想的主体色彩,这是因为白色是一种中性色彩,它能够与各种色彩相调和。现在的室内装饰一般都以白色为基础,略加色相的变化,从而产生高明度的灰色系列作为主体色彩,如粉红色、浅黄色、淡绿色、浅灰色等。此外,高纯度或低明度的色彩作为主体色的室内设计,配以淡雅的对比色来进行点缀,同样可以起到画龙点睛的作用。这两种室内色彩设计相比,前者能够产生平和淡雅的效果,后者能够产生活泼激烈的效果。在实际设计时,应结合具体的环境和室内使用功能,扬长避短,灵活运用,以达到理想效果。陪衬色彩陪衬色彩在室内设计中是以主体色彩为依据进行选择的。如果主体色彩是红色系列,陪衬色彩可选用明度变化,比如采用略深或略浅的红色进行陪衬;也可选择色相变化,如使用偏黄或偏蓝的红色进行陪衬。陪衬色彩是构成室内环境色彩的重要部分,也是构成各种色调的最基本因素。在主体色彩和陪衬色彩的映照下,室内色彩会产生一种统一而有变化的整体效果。如果只有一种主体色调而没有陪衬色调的搭配,整体上就会显得空洞和单调。一般来讲陪衬色彩应占室内空间面积的20%~30%。在室内占有一定面积的家具也应考虑陪衬色对其的影响。各类不同品种、规格、形式和材料的家具,如橱柜、梳妆台、床、桌、椅、沙发等,它们是室内陈设的主体,是表现室内风格及个性的重要因素,它们的造型应与室内设计的风格一致,其色彩也应与陪衬色彩基本一致,从而控制室内色彩的总体效果。此外。室内装饰中的织物色彩也是配色的主角,尤其是窗帘、帷幔、床罩、台布、地毯及沙发、坐椅上的大块蒙面织物等,它们的材质、色彩、图案千姿百态,与人的关系也更为密切,一般选择多数色彩与陪衬色彩相统一,少量的色彩可作为点缀色。点缀色彩点缀色彩是指室内环境中最醒目,最易于变化的小面积色彩,它一般是室内设计中的视觉中心,应占室内面积的5%~10%;如形象墙,小景点,壁挂,靠垫,摆设品,花草等陈设的色彩。点缀色彩往往采用主体色和陪衬色的对比色或纯度较高的强烈色彩,使室内空间中的色彩既有统一又有对比,产生既变化又和谐的整体效果。由此可见,室内环境的色彩效果有很大一部分是由陈设物的色彩决定的。对室内色彩的处理一般应进行总体的控制和把握,即室内空间的色彩应统一协调。当然,过分统一又会使空间显得呆板、乏味,过分的色彩对比会使室内空间杂乱无章。如果正确应用陈设品千姿百态的造型和丰富的色彩,就能赋予室内空间以勃勃生机,使室内环境的色彩生动活泼起来。但切忌为了丰富色彩而选用过多的点缀色,那样会使室内显得凌乱无序,应考虑在主体色协调下的适当点缀。3.色彩在室内设计中的运用色彩的运用应因空间的使用目的不同而不同由于空间具有不同的使用目的,所以在满足色彩不同要求的同时,还要考虑不同性格的体现,以营造出不同的氛围。如办公空间、商业空间、医院等,由于它们的使用目的各不相同,对色彩的选择也不尽相同(办公空间应选择偏冷的色彩以表现其严肃而统一的特点;商业空间可根据所经营商品的特点来选择丰富多彩的暖色;医院则可选择肃穆、恬静、明度偏高的色彩。色彩的运用应因空间的大小、形式而变化大的空间多采用深一些的色调,以增加室内的重量感;反之,应采用浅一些的色调来增加空间感。例如居室空间过高时,可选用饱和度较高的色彩,以减弱空旷感,提高亲切感;墙面过大时,宜采用明度偏低的色彩;柱子过细时,宜用浅色增加体积感;柱子过粗时,宜用深色减弱粗笨感。色彩的选择应根据空间的方位而定不同方位在自然光线作用下的色彩是不同的,冷暖感也有差别,因此,可利用色彩来进行调整。如朝北的房间常有阴暗沉闷之感,可采用明朗的暖色,使室内光线转趋明快,给人以温暖的感觉;朝南的房间日照充足光线明亮,可采用中性色或冷色;朝向东西方向的房间有上下午光线的强烈变化,且光线的温度较高,所以迎光面应涂刷明度偏低的冷色,以便综合自然光线对它的影响,整个房间以冷色调为宜。色彩的选择应考虑到空间使用者的类别男女老幼的不同个体对色彩的喜好有很大差别,所以色彩的选择应适合居住者的爱好。如女孩子的房间可大量运用粉红系列的色彩,像白雪公主一样天真、浪漫;男孩子的房间可选用天蓝色系列的色彩,使他们可以幻想自己像水手或飞行员,有蓝天和大海一样的胸襟;青年人和中老年人由于生活经验和知识结构不同,对审美的需求也不一样,青年人喜欢鲜艳的色彩,老年人则喜欢沉稳大方的颜色。因此对空间色彩的选择要有针对性,了解使用者的喜好,才能与之产生共鸣。色彩的设计应注意空间的使用时间学校的教室、工业生产的车间、商业经营的场所,这些不同的活动与工作空间,要求必须有不同的视觉条件与之相适应,才能提高效率,达到安全舒适的目的;如过去医生和护士的服装统一为白色,由于色彩的单一容易造成视觉的疲劳,而人们的眼睛需要交替观看不同的颜色才能最大限度地减轻视觉疲劳的产生,因而现在医院员工的服装有粉红、浅蓝、淡绿、白色等颜色;同样,房间的色彩因其对视觉产生作用的时间较长,比服装对视觉的影响要强得多。所以,要根据空间使用时间的长短,利用色彩进行必要的调节,使在其间活动的人感到舒适而不致产生视觉疲劳。色彩的选择应注意使用者的偏好一般来说,在符合色彩搭配原则的前提下,应尽可能地满足不同使用者的爱好和个性。这种爱好和个性是因人而异的,是受民族、地域、性别、年龄、知识结构等影响的;比如说有的人偏爱红色,但红色不能在室内大面积使用,因为红色太过刺激,长时间待在红色环境中会使人产生焦虑不安的情绪;但红色可以作为点缀色和别的颜色搭配使用,这样会更加突出红色的魅力;对于色彩偏爱者来讲。我们可以因势利导,在满足其要求的基础上,采用综合的方法选用一些类似色和陪衬色进行合理搭配,并用一些对比色进行点缀。4.结束语总之,室内是人们生活中接触最频繁的色彩环境室内。空间的色彩构成是一个非常复杂的综合性问题,多空间、多变化、多组合的色彩设计,受色彩对比及调和的影响与制约,同时也受使用功能的支配,还有室内、光线、材料、家具、人为等因素的影响。把握好这些,才能形成既有对比变化又有协调统一的视觉效果,营造出既高雅又富有情趣的人性化空间,为人们创造出一个喻悦舒适的生活与工作环境。参考文献:[1]高祥生,韩巍.室内设计师手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2004[2]朱小平.室内设计[M].天津:天津人民美术出版社,2006
室内装饰风格流派的色彩体现 【摘要】 本文主要是通过各种室内装饰风格的流派来体现色彩的应用和搭配,采用案例分析和理论相结合的方式来阐述,案例将采用成都市内一现代风格家装为主要分析平台,再结合其他普通案例进行深入的分析和阐述。同时也要把色彩的属性和他在各个风格内的作用进行更加细腻的立体解析。研究色彩首先要立体的系统的了解色彩的作用和属性。只有了解了他的属性和作用才能更加好的利用他的特点来达到更好的装饰效果。 在各种装饰风格中,比较典型的风格种类有古典欧式风格,日本风格,个性风格,现在风格,后现代风格,混合形式风格和简约风格以及中式风格等。 【关键词】 风格 流派 色彩 体现 The interior decoration style school's color manifests 【Abstract】: This article is mainly through a variety of school-style interior decoration to reflect the color with the application and use of case studies and theory on the way, the case will be in Chengdu in a modern style decoration for the main analysis platform, and then in combination with other general case to conduct in-depth analysis and on. At the same time, the properties will have to color in every style and his role in a more detailed three-dimensional analysis. Study on three-dimensional color system, we must first understand the role of color and attributes. Only by understanding the role of his attributes and he can better use the features to achieve a better decorative effect. In a variety of decorative style, the style of a typical European style of classical type, the Japanese style, personality style, the style now, post-modern style, mixed-form style and simple style and Chinese style. 【Key Words】: Style Schools Color Reflected 引言: 经过科学家的分析宇宙里存在的大约有1900万种颜色,一个正常人可以辨别大约680种的色彩,能感受到的主要是环境色彩和固有色。英国物理学家牛顿是第一个发现太阳的七色光谱,从而是人类科学的认识地认识了色彩。在室内装饰中每一个地方和物体都是有他的色彩的,主要包括吊顶,墙地面,家具,织物色彩等。随着时间,文化,区域,制度,科技等等的发展和变化使人们对建筑的功能和要求也有不同的追求,从而出现了很多的流派和风格。 在我看来色彩对我们每一个人来说都是离不开的,色彩是对我们今天的社会非常重要的。对于建筑室内装饰也是一样,从人类认识色彩的那一刻起人类就对每一种色彩的认识有了一个基本的概念,随时间的发展和各个区域对人类对每种色彩的不同爱好,在加上每个民族区域的风俗习惯和地理环境的不同是每一个区域的建筑也有很大的区别,从而使每一个不同的建筑风格有他相对统一的色彩。 室内的色彩包括吊顶,墙地面,家具织物色彩的设计和选择。科学的用色有利于人的身心健康,除了视觉产生影响外,还直接影响人的情趣和心理,要充分利用色彩的多种变化,既符合功能要求又要能获得更美的效果,室内空间不论的吊顶的处理还是家具的款式,大小,形状和色彩等,都不能脱离它所处的实体空间环境,色彩和形态具有同样重要的作用,有时候甚至色彩比形态更重要。 室内装饰风格流派的色彩体现 1.色彩的搭配的价值和重要性 (1)论述色彩的属性 谈到色彩我们都知道它有三大属性:明度、色相、饱和度 所谓明度就是表示色所具有的亮度和暗度被称为明度。色彩可以分为有彩色和无彩色,但后者仍然存在着明度。 作为色相,指的是这些不同波长的色的情况。在色相环上排列的色是纯度高的色,被称为纯色。在色相环上,与环中心对称,并在180度的位置两端的色被称为互补色。 用数值表示色的鲜艳或鲜明的程度称之为彩度。 有彩色的各种色都具有彩度值,无彩色的色的彩度值为0,对于有彩色的色的彩度(纯度)的高低,区别方法是根据这种色中含灰色的程度来计算的。彩度由于色相的不同而不同,而且即使是相同的色相,因为明度的不同,彩度也会随之变化的。 (2)论述如何更好的搭配色彩 在室内的装修中色彩的搭配是有很重要的讲究的,如何能利用色彩的合理搭配创造出更好的居住空间,要从自己对色彩的喜爱程度,色彩对个人的心理属性以及自己对空间的心理需求来确定的。不同的颜色进入人的视野,刺激了大脑,使人产生冷,热,深,浅,明,暗的感觉,也产生了安静,兴奋,紧张,轻松的情绪效应。一般小型化结构的住宅以单色为宜,采用较明亮的色彩,如浅黄、奶黄,以增加住宅的开阔感,利用住宅色彩衬托您的家具使住宅或显朴素大方或显庄重高雅。一般来说每种风格居住空间的色彩搭配都有他自己的原则。具有‘阳光味’的黄色调会给人的心灵带来暖意;如果不想要统一的色调在整体中带点新的变化,采用活泼的色彩组成,粉红色配玫瑰白,搭配同样色系组成的沙发,窗帘,靠垫委婉而多情;冷灰色常给人粗糙,生硬的印象。但在宽敞的明亮的空间,大胆选用淡灰色,反而使你的白色床具和窗棱更为肃静高雅。不过也要穿插一些讨自己喜欢的鲜艳色彩;蓝色有镇定情绪的作用,非常适合有理智感的选择。 2.各种装饰风格的色彩搭配体现和分析 (1)古典欧式风格 欧式风格的底色大多采用白色、淡色为主,家具则是白色或深色都可以,但是要成系列,风格统一为上。在古典欧式风格只能中主要分为巴洛克式,洛可可式等类型。起主要构成手法有三种,第一类的室内构件要素,如柱式和楼梯等;第二类是家具要素,如床,桌椅和几柜等,常以兽腿,花及螺钿雕刻来装饰;第三类是装饰要素,如墙纸,窗帘,地毯,灯具和壁画等 巴洛克式,产生于公元17世纪,它的主要特点是在造型上以椭圆形,曲线和曲面为主要形式,强调变化和动感;将建筑空间设计与绘画和雕塑结合营造出富丽堂皇的室内效果;室内色彩以红,黄等纯色为主,并大量饰以金箔,宝石和青铜等材料进行装饰,表现奢华的效果。室内和家具的豪华,富丽的特点,充满了强烈的动感效果。 洛可可式产生与公元17-18世纪,他在设计上追求华丽,精致和繁复的艺术效果,主要特点是室内装饰呈平面化,注重曲线的使用,室内色彩以鲜艳的颜色为主,比较明快,如靛蓝,嫩绿和玫瑰红等;线脚多用金色,还采用大量中国式装饰和陈设,喜欢闪烁的光泽,大量镶嵌镜子,悬挂晶体玻璃的吊灯,墙面多用磨光大大理石,喜欢在镜前安装烛台,造成摇摆的迷离的效果。 (2) 现代风格 现代风格它是比较流行的风格,追求时尚和潮流,以造型简洁新颖,实用为目的,注重室内空间的布局合理与使用功能的完美结合。没有过多的复杂造型和装饰,也不追求豪华,高档和绝对的个性,重视家居的选用及色彩的搭配,追求‘少就是多’的观点。现代设计派大师赖特提倡室内设计与建筑设计协调一致,不仅满足现代生活需求,而且强调艺术性,具有当今时代感的建筑形象和室内环境。如一间现代风格的居室,利用不规则墙面形成壁面家具,同时这一墙面也起到美化居室的作用。地面、天花板均朴素、淡雅,无一多余饰物,显得简洁、舒适、大方,令人赏心悦目。 (3)后现代风格 它是由对现代主义纯理性的逆反而出现的一种设计风格,反对现代主义‘少就是多’的观点,强调建筑的复杂性和矛盾性,使得室内设计繁多复杂。 ① 强调室内设计应具有历史的延续性,崇尚隐喻与象征手法,提倡多样化与多元化。它通过传统建筑原件以新的手法加以组合来实现。 ② 多用夸张,变形,断裂,折叠,二元并列等装饰主义的设计手法,在表现上具有刺激性,使人有舞台美术的视觉感受,达到了雅俗共赏的目的。 (4) 混合形式风格 混合形式风格是指把不同时代,不同风格,统一时代不同风格和不同民族,各不相同的东西糅合在一起,把同一民族和新旧各不相同的东西结合在一起,也就是说把不同国家,不同风格元素结合在一个室内空间里,呈现多元化的风格特征。 用非传统的元素结合传统构件,给人以现代传统室内装饰的种种联想。但并不是将各种形式任意拼凑,互不协调,缺乏整体感,而是把传统文化脉络与现代设计观念和方法相结合,是多样丰富的设计语言。例如贝聿铭先生在北京香山饭店的设计中,以中国的影壁,牌楼,粉墙,灰砖,天井,方圆母题,民间磨砖对缝的工艺,以及云南的石头,东北和山东的卵石作为传统的设计元素。 兼容并蓄,推陈出新,反映时代性,民族性与地方性。在室内设计中,采用传统,民族,地域或自然等元素并加以简化,提炼,在用新的手法组织这些简练了形式,构成具有新意义的形式。既趋于现代实用,又吸收传统的象征,融古今中西与一体。 (5) 简约风格 简约风格 现代主义建筑和室内的主流风格之一,是一种符合审美规律的艺术简化,追求的是由发杂趋于简单的视觉效果。装饰要素有金属灯罩、玻璃灯,高纯度色彩,线条简洁的家具。它主张设计中突出功能,强调自然,形式简洁,在设计时奉行删繁就简的原则,减少不必要的装饰,色彩的凝练和造型的力度也是“少就是多”更高层的体现。简洁要克服现代主义的单调乏味,缺少人情味的缺点,追求丰富,多层次和多方位的表现,但丰富的表现并不是无意义的堆砌,而是经过提炼后符合时代精神的简洁形象。简洁与丰富是并存的,简洁的设计形式是现代社会的特点和发展趋向,具有丰富的包含性,丰富的词汇融合在简洁之中。在简约室内设计中空间简约了色彩就要跳跃出来。苹果绿、深蓝、大红、纯黄等高纯度色彩要大量运用,大胆而灵活,不单是对简约风格的遵循,也是个性的展示。 (6) 中式风格 中式风格 中国室内设计的传统风格比较讲究端庄气质和丰富的文化内涵,从家具的陈列到陈列品的布置,常采用对称的手法来达到稳健,庄重的效果。装饰要素有红木灯、羊皮灯+咖啡色、适当的金色+中式家具,在色彩方面很多人都感觉中式的室内色彩略显呆板,其实只要是搭配好都很漂亮,中式家具或配饰一般颜色较深,而适当的金色则会让中式更有味道。因为在中国传统文化中,金色是权利和地位的象征。金色的小面积点缀和运用,可以与深色家具形成鲜明对比,使色彩变化更丰富。主要用色有红,黄,紫色,金色等,装饰品及黑、红为主的装饰色彩上。室内多采用对称式的布局方式,格调高雅,造型简朴优美,色彩浓重而成熟。新中式家具偏重暖色调,表面大都作亚光处理。避免繁复的“雕梁画栋”造型,简简单单更能体现典雅大方。 (7) 地中海风格 地中海风格地中海周边国家众多,民风也各有不同,但独特的气候特征还是让他们出现了一些相同的特点,他们的设计元素主要是白灰泥墙,连续的拱廊与拱门,陶砖,海蓝色的屋瓦和门窗。这种风格的灵魂目前比较一致的看法就是''蔚蓝色的浪漫情怀,海天一色,艳阳高照的纯美自然’。他的主要色彩搭配有蓝与白,这是比较典型的地中海颜色搭配,希腊的白色村庄与沙滩和碧海,蓝天连成一片,甚至门框,窗户,椅面都是蓝与白的配色,加上混着贝壳,细沙的墙面,小鹅卵石石地,拼贴马赛克,将蓝与白不同程度的对比与组合发挥到机制。 黄,蓝紫和绿,南意大利的向日葵,南法的薰衣草花田,金黄与蓝紫的花卉与绿叶相映,形成一种别有情调的色彩组合,十分具有自然的美感。 土黄及红褐,这是北非特有的沙漠,岩石,泥,沙等天然景观颜色,再辅以北非土生植物的深红,靛蓝,在加上黄铜,带来一种大地般的浩瀚感觉。 3.案例分析 案例来自成都一个普通白领阶层的装修方案,由于是年轻人,不喜欢太过复杂的装饰,采用了现代的装饰风格。住宅是一个100平方左右的住房,主人暂时没有孩子,把原有的老人房改为书房。 主人在色彩方面喜欢大面积的暖色,特别是乳黄色所以在设计的时候客厅和餐厅的背景墙上实用了大面积的淡淡乳黄色,看上去比白色稍黄一点,即达到了主人的意思,也更好的使空间不完全被同一种色所包括。电视墙是用黄色的硅藻泥材料做成,使主人刚刚进门的感觉给人一种温馨家庭的感觉,同时在家居方面特别是沙发点缀了一点是冷颜色,因为如果在大面积的黄色背景下没有一点冷色,会使人的心情变的急躁,长时间会有抑郁的趋向,所以在家居的选用上我们选用的了冷一点色彩。在地面的色彩选用上,地砖还是采用了淡黄色的地砖,但是在客厅的中沙发的地毯我们选用了黑色的地毯,一方面是考虑在整个空间里没有重颜色的沉稳,还有就是搭配一点黑色能使空间看着更加的舒服。再在空间配置一点绿色的植物,使主人进门的感觉即温暖又清新。 总结 我对室内装饰风格色彩体现的主要认识是,由于时代的进步,精神,物质等诸方面都有了很大的提高,在室内装修色彩的方面也同样如此,很多的现代人把原来固定风格的装饰色彩给打破,注入新的血液。在我看来不管是原来某种风格内的主要传统用色还是现在的新色彩都能接受,因为色彩搭配的一个重要的基础或者是底线就是色彩没有绝对的对和错,只有合理的和不合理的区别。所以在室内装饰色彩的搭配上,利用每种风格的传统用色和客户自己的喜爱色彩,最后在根据设计师的统一调和处理。总之不管怎么搭配都是为了室内色彩的效果更好的体现出来。 参考文献: 1. 《建筑与室内设计的风格与流派》文健 北京-清华大学出版社 2007 2. 《风格的特征》(法)罗伯特杜歇著 北京三联书店 2003 3. 《风格与流派》庄裕光 天津-百花文艺出版社 2005 4. 《室内设计与应用》黄凯 杨林著 合肥-合肥工业大学出版社 2004 5. 《国内当代建筑与设计 张汽 矫苏平著 北京-中国建材工业出版社 2005 6. 《色彩构成》 李鹏程 王炜著上海人民美术出版社 2006 7.《外国美术史》 中国美术学院 高等教育出版社 2005满意请采纳