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橡胶开炼机调距系统研究及新型液压调距系统设计

作　者: 南现伟
导　师: 胡军科
学　校: 中南大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 液压调距橡胶机械双油源安全防护位置精度
分类号: TQ330.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

由于橡胶开炼机炼胶质量稳定,工艺易控制,生产灵活性大、价格低廉,结构简单,使其在橡胶生产线上的占有率一直较高,尤其在我国橡胶生产加工企业有广泛地应用。开炼机通过辊筒对胶料不断地进行挤压和剪切,使胶料性质发生改变以达到炼胶的目的。在炼胶过程中,辊距直接影响着辊筒对胶料的挤压和剪切效果,同时也直接影响最终的炼胶效果和产品的质量,因此其在炼胶过程中有着十分重要的作用。液压调距技术在橡胶开炼机上的应用,大大提高了开炼机调距系统的技术水平,使辊距调整更加方便、位置精度更高,并且克服了手动调距和电动调距系统劳动量大、精度不高的缺陷与不足。特别是在设备和操作工人人身安全保护方面的改进和提高,很大程度上保证了生产过程的连续性,以及操作工人的人身安全。但是液压调距系统还存在诸如调距精度不够高、安全裕度小和制造成本高等问题,这些问题有待进一步研究和解决。本文结合开炼机调距装置的工作特点、性能要求和国内外安全标准,并针对现有调距系统的缺陷与不足,对液压调距系统进行了进一步的设计和优化,主要工作有以下几个方面：1.综合比较了现有的各种调距系统,指出了各自的优点和不足,同时结合生产中对调距系统调距便捷、精度高和安全可靠等性能要求,明确了系统设计目标；2.设计了具有双油源的橡胶开炼机液压调距系统,可实现在意外停机时自动开辊,而正常停机时保持设定辊距的功能,提高了系统的安全性和可靠性；3.采用功率键合图的方式建立了系统的数学模型,并对其动态特性进行了仿真分析,其结果表明系统具有较高的调距精度和安全保护性能；4.搭建试验平台,通过试验验证液压调距系统设计理论的正确性与可行性。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章绪论  9-18
  1.1 引言  9
  1.2 本课题的研究背景  9-11
    1.2.1 橡胶机械市场发展趋势分析  10-11
    1.2.2 炼胶设备  11
  1.3 开炼机调距系统的研究现状  11-15
    1.3.1 手动调距装置  12-13
    1.3.2 电动调距装置  13-14
    1.3.3 液压调距装置  14-15
  1.4 液压调距系统的研究现状  15-16
  1.5 选题的目的意义和课题的主要研究内容  16-18
    1.5.1 选题的目的、意义  16-17
    1.5.2 主要研究内容和方法  17-18
第二章开炼机炼胶理论与调距机构要求分析  18-27
  2.1 炼胶基本理论  18-20
    2.1.1 炼胶基本概念  18-19
    2.1.2 炼胶机工作原理  19-20
  2.2 开炼机概述  20-24
    2.2.1 开炼机在橡胶加工中的应用范围及特点  20
    2.2.2 开炼机结构简介  20-21
    2.2.3 开炼机塑炼工作原理  21-23
    2.2.4 辊距对炼胶机工作性能影响  23-24
  2.3 开炼机调距原理与性能要求分析  24-26
    2.3.1 开炼机调距方式  24-25
    2.3.2 开炼机调距装置的性能要求  25-26
  2.4 本章小结  26-27
第三章液压调距系统方案设计与改进  27-46
  3.1 液压调距系统设计开发中要解决的问题与措施  27-32
    3.1.1 液压调距执行装置的选择  27-28
    3.1.2 液压调距系统泵源的确定  28-32
  3.2 液压调距系统具体参数的确定  32-39
    3.2.1 液压调距系统流量和蓄能器容量的确定  32-33
    3.2.2 液压调距系统工作压力及安全保护压力的确定  33-39
  3.3 液压调距系统方案的确定及潜在问题分析与改进  39-45
    3.3.1 液压调距系统方案设计  39-40
    3.3.2 双油源液压调距系统方案优势分析  40-45
  3.4 本章小结  45-46
第四章液压调距系统精度分析与建模仿真  46-67
  4.1 液压系统建模方法  46-47
    4.1.1 功率键合图在液压系统建模仿真中的应用  46
    4.1.2 Matlab/Simulink在工程仿真中的应用  46-47
  4.2 调距系统精度影响因素分析及模型建立  47-57
    4.2.1 系统调距过程及相关影响因素分析  47-49
    4.2.2 液压调距系统中主要元件模型建立及分析  49-52
    4.2.3 系统整体功率键合图模型  52-55
    4.2.4 系统Simulink控制方框模型转换  55-56
    4.2.5 系统仿真参数的确定  56-57
  4.3 设备安全性能分析及模型建立  57-62
    4.3.1 功率键合图模型建立  57-61
    4.3.2 Simulink仿真模型转换  61
    4.3.3 系统安全阀仿真参数确定  61-62
  4.4 系统仿真及结果分析  62-66
    4.4.1 调距系统仿真及结果分析  62-64
    4.4.2 调距系统安全性能仿真及结果分析  64-66
  4.5 本章小结  66-67
第五章液压调距系统样机实验  67-75
  5.1 实验目的及内容  67-68
    5.1.1 实验目的  67
    5.1.2 实验内容  67-68
  5.2 搭建实验平台  68-71
    5.2.1 实验原理  68
    5.2.2 实验数据获取方法  68-69
    5.2.3 实验平台的搭建  69-71
  5.3 实验步骤及结果分析  71-74
    5.3.1 辊距紧急打开实验  72
    5.3.2 辊距调整精度实验  72-73
    5.3.3 设备安全阀响应实验  73-74
  5.4 实验结论  74
  5.5 本章小结  74-75
第六章总结与展望  75-77
  6.1 全文总结  75
  6.2 展望  75-77
参考文献  77-81
致谢  81-83
攻读学位期间主要研究成果  83

橡胶开炼机调距系统研究及新型液压调距系统设计

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