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电磁泵供料定量输送精度控制技术研究

作　者: 戴雷
导　师: 侯击波
学　校: 中北大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 电磁泵定量输送精度影响因素
分类号: TG24
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

定量输送是铸造生产中一种重要的生产方式,同时也是一个复杂的工艺过程,传统的铸造方法生产的产品在质量上不能很好的满足用户的需求,并且存在生产效率低、生产过程不稳定、不易控制生产工艺、自动化程度低、易受外界影响等缺点,随着铝及其铝合金工业对产品需求量增大,质量要求高的趋势,提高与完善定量浇注过程的自动化水平和定量精度是当前铸造生产中迫切需要解决的问题。本文在直流平面电磁泵基础上研究了铝合金电磁泵定量输送技术,对电磁泵定量供料输送方案进行探讨,确定了定悬浮高度方案进行定量输送,详尽分析了供料定量输送精度影响因素,这些因素包括:过渡腔结构、悬浮高度、沿程管道结构、输送工艺、材料物性参数、探针。根据定量输送控制基本原理,针对各个影响因素进行输送试验,通过试验数据并运用流体力学原理及数学拟合方法进行分析。研究表明,电磁泵定量输送系统运行稳定可靠,该定量输送控制系统的控制精度在±2%范围内。本课题研究的铝合金铸造用电磁泵定量输送系统可有效提高材料的利用率,降低铸件的加工余量,提高铸件质量,实现铸件近净成型。应用该电磁泵定量输送系统可替代传统人工作业,极大缩减工人劳动强度,提高生产率,实现铸造生产的机械化和自动化。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1.绪论  9-19
  1.1 课题背景和意义  9-10
  1.2 供料定量输送国内外发展状况  10-14
    1.2.1 高温金属液输送设备  10-13
    1.2.2 针对铸型采用的定量供料方法  13-14
  1.3 电磁泵国内外发展状况  14-18
    1.3.1 国外电磁泵发展状况  14-17
    1.3.2 国内电磁泵发展状况  17-18
  1.4 本文主要研究内容及方案  18-19
    1.4.1 存在的主要问题  18
    1.4.2 研究思路  18-19
2.电磁泵定量供料机理及实验方案  19-34
  2.1 直流电磁泵工作原理  19
  2.2 定量供料机理研究  19-23
    2.2.1 供料过程中金属液受力分析  19-23
    2.2.2 定悬浮高度方案  23
  2.3 物位测量定悬浮高度技术  23-34
    2.3.1 物位测量基本原理  23-25
    2.3.2 物位测量存在的问题  25
    2.3.3 接触式定悬浮高度方案  25-29
    2.3.4 非接触式定悬浮高度方案  29-34
3.电磁泵供料定量精度影响因素实验研究  34-56
  3.1 过渡腔结构对定量精度的影响作用研究  34-39
    3.1.1 工程流体泄流原理  35-36
    3.1.2 过度腔设计方案  36-38
    3.1.3 过渡腔泄流的水力计算  38-39
  3.2 悬浮高度对定量精度的影响作用研究  39-42
    3.2.1 过渡腔容积曲线测定  40
    3.2.2 探针位置不同时的输送量  40-42
  3.3 材料及其物性参数对定量精度的影响作用研究  42-46
    3.3.1 Al-Si类合金与Al-Cu类合金  42-43
    3.3.2 粘度对定量输送的影响  43-46
  3.4 沿程管道结构对定量精度的影响作用研究  46-50
    3.4.1 流动阻力及能量损失  46-47
    3.4.2 定量输送过程中能量损失的理论计算  47-50
  3.5 输送工艺过程对定量精度的影响作用研究  50-53
  3.6 探针探测对定量精度的影响作用研究  53-56
4.电磁泵供料定量输送实验研究  56-65
  4.1 控制系统组成与软硬件设计  56-58
    4.1.1 控制系统组成  56
    4.1.2 控制系统软硬件设计  56-58
  4.2 电磁泵开环控制定量输送实验  58-59
  4.3 电磁泵间接式闭环控制定量输送实验  59-65
    4.3.1 定悬浮高度法定量输送实验研究  59-62
    4.3.2 供料定量输送时间补偿方案  62-65
结论  65-66
参考文献  66-70
攻读硕士期间发表的论文  70-71
致谢  71

电磁泵供料定量输送精度控制技术研究

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