Введение
Глава 1. Формирование и обеспечение параметров качества
тормозных пневматических приводов и особенности их проектирования
1.1 Аналитический обзор
1.3 Снижение энергозатрат при использовании расширения сжатого воз-
духа
1.5. Снижение потребления сжатого воздуха
1.6. Постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. СИНТЕЗ СТРУКТУРНЫХ СХЕМ И
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПНЕВМОПРИВОДОВ
2.1. Существующие схемы и основные критерии качества тормозного
пневмопривода
2.5. Формирование и обеспечение параметров качества тормозного
пневмопривода
Вывод
Глава 3. Оптимизация тормозного пневмопривода.
3.1. Целевая функция
3.2. Определение весовых коэффициентов
3.3. Влияние критериев качества на математическую модель с применением
целевой функции
Заключение
Список литературы
Актуальность темы: Пневматические приводы получили широкое применение в самых различных отраслях народного хозяйства: в станкостроении, транспортном машиностроении, литейном и кузнечном производстве, строительном и автомобильном деле, полиграфическом машиностроении, самолётостроении, в ракетных двигателях, в космонавтике, в кожевенной и пищевой промышленности, на железнодорожном транспорте, в топливно-энергетическом комплексе, химической промышленности и т. д. В настоящее время трудно назвать отрасль промышленности, в которой бы не нашли применение пневматические приводы. Они используются в качестве приводов зажимных и транспортирующих механизмов, для дистанционного управления и регулирования, в контрольно-измерительных приборах, при автоматизации машин и устройств, работающих в агрессивных средах, в условиях пожаро - и взрывоопасности, радиации, а также в условиях высоких температур и значительных вибраций. Элементы пневмоавтоматики и пневмоприводы всё больше внедряются в медицинские приборы различного назначения - для искусственного дыхания, кровообращения, инъекций и т. д. [1].
Сжатый воздух является одним из самых дорогих видов энергии, используемых в современной промышленности: 1 кДж энергии, получаемый в пневмоприводах машин и механизмов, использующих сжатый воздух, обходится в 7-10 раз дороже, чем 1 кДж, получаемый при работе электропривода. На производство сжатого воздуха расходуется в среднем около 20 % всей потребляемой промышленностью электрической энергии. Поэтому вопросы сокращения энергетических потерь пневматических систем чрезвычайно актуальны.
Пневмоприводы работают на сжатом газе, который поочередно под давлением пневматической магистрали подается в ту или иную рабочую полость исполнительного пневмоцилиндра, при этом сжатый воздух из выхлопной
полости выбрасывается в атмосферу, что связано со значительными потерями энергии и низким КПД пневмоцилиндров.
Таким образом, работа по созданию энергосберегающего пневматического привода, способного сэкономить значительную часть затраченной энергии, является актуальной и представляет большой практический интерес.
Проблеме разработки энергосберегающих пневматических приводов для технологических машин посвящены работы Герц Е.В., Крейнина Г.В. [1], Кудрявцева А.И., Дегтярева В.И. и ряд других.
Цель работы:
изучение различных критериев пневмопривода с последующей возможной оптимизацией.
Задачи работы:
нахождение критериев и разработка обобщенной динамической математической модели пневмопривода тормозов.
Методы исследования:
теоретический метод исследования, базирующийся на составление целевой функции.
Научная новизна:
обоснование структуры и средств построения тормозного пневмопривода, обеспечив разбиение на критерии и нахождении их весовых параметров.
Теоретическая значимость выполненного исследования:
предложение целевой функции пневмопривода и его критериев.
Критерий - это способ сравнения альтернатив. Необходимо различать понятия критерий и критериальная функция. Критерием качества альтернативы может служить любой ее признак, значение которого можно зафиксировать в порядковой или более сильной шкале. После того как критерий сформирован, т.е. найдена характеристика, которая будет положена в основу сравнения альтернатив, появляется возможность ставить задачи выбора и оптимизации.
Для количественной оценки степени достижения цели используются критерии. В этом смысле критерии можно рассматривать как количественные модели качественных целей. Критерии должны как можно полнее отражать цель.
В данной работе критерии пневмопривода автомобиля. Цель увеличение срока службу агрегатов пневмопривода.
1. Проведен обзор различных критериев пневмопривода с последующей возможной оптимизацией.
2. Предложена математическая модель пневмопривода тормозов, позволяющая рассчитать силовую часть.
3. Дан теоретический анализ формирования и обеспечения параметров качества пневмопривода тормозов.
4. Разработана методика расчета пневмопривода тормозов с применением целевой функции.
1. Герц Е.В., Крейнин Г.В. Расчет пневмоприводов. Справочное пособие. -М., «Машиностроение», 1975. 272 с.
2. Сергеев В. Н. Разработка пневмопривода вихревого типа с внутренним периферийным каналом и исследование влияния газодинамических и геометрических параметров на его эффективность: Автореф. дис. канд. техн. наук - М., 1983 г. - 20 с.
3. Дао Тхе Ань Позиционный пневмопривод повышенного быстродействия и точности: дис. канд. техн. наук. - М., 2016. - 8 с.
4. Фетотов А.И. Диагностика пневматического тормозного привода автомобилей на основе компьютерных технологий: дис. канд. техн. наук. - М., 1999.
5. Молодой ученый. — 2012. — №3. — С. 17-25. Николаев Г. П., Изотеева О. Ю. «Расчет рабочих характеристик контурных тепловых труб».
6. Холл, Йожеф Ласло Улучшение тормозных качеств городского автобуса путем применения модулирования тормозного сигнала: дис. канд. техн. наук. - М., 1990. - 161с.
7. Нгуен Ныок. Повышение быстродействия пневматического тормозного привода автомобилей: автореф. дис. канд. техн. наук. - М., 1983. - 20с.
8. ГОСТ 4364-81. Приводы пневматические тормозных систем автотранспортных средств.
9. Френкель М.И. Поршневые компрессоры [Текст] / Френкель М.И. - 3-е изд. — Л.: Машиностроение, 1969. — 744 с.
10. Ковылин, Р.И. Евдокимов А.И. Математическое моделирование поведения типового пневматического дискретного привода при внезапном исчезновении давления питания: реферат / Р.И. Ковылин, А.И. Евдокимов. Деп. в ВИНИТИ 30. 05. 2007, № 587-В2007.
11. Ковылин, Р.И. Евдокимов, А.И. Экспериментальные исследования на помехоустойчивость по каналу питания инвариантных пневматических дискретных приводов: реферат / Р.И. Ковылин, А.И. Евдокимов. Деп. в ВИНИТИ 30. 05. 2007, № 583-В2007.
12. Ковылин, Р.И. Евдокимов, А.И. Экспериментальные исследования по-мехоустойчивости типовых пневматических дискретных приводов : реферат / Р.И. Ковылин, А.И. Евдокимов. Деп. в ВИНИТИ, 30. 05. 2007, № 584-В2007.
13. Ковылин, Р.И. Инвариантный пневматический привод /Р.И. Ковылин/ Сборник материалов конференции «Актуальные научно-технические проблемы совершенствования систем газораспределения и газопотребления». Саратов: СТИЛО, 2007г. С. 147.
14. Ковылин, Р.И. Надежность пневмо- и гидроприводов / Р.И. Ковылин/ Материалы 11-го Всероссийского слета студентов, аспирантов и молодых ученых лауреатов конкурса «Ползуновские гранты» Барнаул: Барнаул 2006.-с. 40-46
15. Ковылин, Р.И. Евдокимов, А.И. Помехоустойчивость по каналу питания пневматических дискретных приводов: реферат / Р.И. Ковылин, А.И. Евдокимов. Деп. в ВИНИТИ, 30. 05. 2007, № 589-В2007.
16. Термодинамика: учеб. пособие для студ. вузов / под ред. В. П. Бурдаков [и др.] - М.: Дрофа, 2009. - 479 с.
17. Горюнов В.А. ПНЕВМОГИДРОАВТОМАТИКА. Учебное пособие. Часть I (пневматические и гидравлические устройства): Учебное пособие / В. А. Горюнов, Е. А. Дьячков, Э. И. Чаплыгин / ВолгГТУ. - Волгоград, 2005. - 80 с.
18. ГОСТ 14768-69. Устройства исполнительные ГСП. Методы определения пропускной способности.
19. Деменченок О.Г. Основание выбора конструктивных параметров пневматического тормозного привода автомобилей: автореф. дис. канд. техн. наук. - М., 1990. - 25с.
20. А.Ю. Барыкин, М.М. Мухаметдинов. Анализ данных эксперимента и оптимизация в технических задачах. Метод. указания к практическим занятиям / А.Ю. Барыкин, М.М. Мухаметдинов / Наб. Челны: НЧИ КФУ, - 38 с.
21. Подиновский В.В., Гаврилов В.М. Оптимизация по последовательно применяемым критериям. - М.: Сов. радио, 1975. - 192 с.
22. Переин А.Ю. Особенности эксплуатации современных тормозных пневмосистем автобусов / А.Ю. Переин // «VIII Камские чтения»: все-российской научно-практическая конференция. - 2016. - Часть 1. - С. 254-257.
23. Переин А.Ю. Анализ достоинств и недостатков пневмопривода / А.Ю. Переин // «IX Камские чтения»: всероссийской научно¬практическая конференция. - 2017. - Часть 1. - С. 250-252.