橡胶开炼机调距系统研究及新型液压调距系统设计

论文摘要

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。

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摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 引言

1.2 本课题的研究背景

1.2.1 橡胶机械市场发展趋势分析

1.2.2 炼胶设备

1.3 开炼机调距系统的研究现状

1.3.1 手动调距装置

1.3.2 电动调距装置

1.3.3 液压调距装置

1.4 液压调距系统的研究现状

1.5 选题的目的意义和课题的主要研究内容

1.5.1 选题的目的、意义

1.5.2 主要研究内容和方法

第二章开炼机炼胶理论与调距机构要求分析

2.1 炼胶基本理论

2.1.1 炼胶基本概念

2.1.2 炼胶机工作原理

2.2 开炼机概述

2.2.1 开炼机在橡胶加工中的应用范围及特点

2.2.2 开炼机结构简介

2.2.3 开炼机塑炼工作原理

2.2.4 辊距对炼胶机工作性能影响

2.3 开炼机调距原理与性能要求分析

2.3.1 开炼机调距方式

2.3.2 开炼机调距装置的性能要求

2.4 本章小结

第三章液压调距系统方案设计与改进

3.1 液压调距系统设计开发中要解决的问题与措施

3.1.1 液压调距执行装置的选择

3.1.2 液压调距系统泵源的确定

3.2 液压调距系统具体参数的确定

3.2.1 液压调距系统流量和蓄能器容量的确定

3.2.2 液压调距系统工作压力及安全保护压力的确定

3.3 液压调距系统方案的确定及潜在问题分析与改进

3.3.1 液压调距系统方案设计

3.3.2 双油源液压调距系统方案优势分析

3.4 本章小结

第四章液压调距系统精度分析与建模仿真

4.1 液压系统建模方法

4.1.1 功率键合图在液压系统建模仿真中的应用

4.1.2 Matlab/Simulink在工程仿真中的应用

4.2 调距系统精度影响因素分析及模型建立

4.2.1 系统调距过程及相关影响因素分析

4.2.2 液压调距系统中主要元件模型建立及分析

4.2.3 系统整体功率键合图模型

4.2.4 系统Simulink控制方框模型转换

4.2.5 系统仿真参数的确定

4.3 设备安全性能分析及模型建立

4.3.1 功率键合图模型建立

4.3.2 Simulink仿真模型转换

4.3.3 系统安全阀仿真参数确定

4.4 系统仿真及结果分析

4.4.1 调距系统仿真及结果分析

4.4.2 调距系统安全性能仿真及结果分析

4.5 本章小结

第五章液压调距系统样机实验

5.1 实验目的及内容

5.1.1 实验目的

5.1.2 实验内容

5.2 搭建实验平台

5.2.1 实验原理

5.2.2 实验数据获取方法

5.2.3 实验平台的搭建

5.3 实验步骤及结果分析

5.3.1 辊距紧急打开实验

5.3.2 辊距调整精度实验

5.3.3 设备安全阀响应实验

5.4 实验结论

5.5 本章小结

第六章总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间主要研究成果

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