液體粘性調(diào)速離合器在恒壓供水系統(tǒng)中的穩(wěn)定性研究.pdf

1、液體粘性調(diào)速離合器(Hydro viscous drive,簡稱HVD)是一種利用油膜剪切力來傳遞動(dòng)力的裝置,其特點(diǎn)有:輸出轉(zhuǎn)速無級可調(diào);節(jié)能效果顯著;可實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng);可柔性制動(dòng),對傳動(dòng)系統(tǒng)起保護(hù)作用;可同步傳動(dòng)。美國是最早開展液體粘性傳動(dòng)技術(shù)研究的國家,其研究成果在全球處于領(lǐng)先地位,德國、日本和中國在上世紀(jì)八十年代也開始進(jìn)行液體粘性調(diào)速離合器的研究,雖然已經(jīng)已經(jīng)取得了豐碩的研究成果,但在輸出轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性、動(dòng)力潤滑和摩擦材料等方面的研究仍

2、存在不足。本文主要以提高離合器輸出轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性為目的來對液體粘性調(diào)速離合器的摩擦副和控制系統(tǒng)開展研究的。主要研究內(nèi)容為:
　　摩擦副的研究。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明液粘調(diào)速離合器在使用中出現(xiàn)的問題大多數(shù)都與摩擦副有關(guān),比如,摩擦副磨損嚴(yán)重導(dǎo)致承載能力低、摩擦副變形量大導(dǎo)致工作時(shí)發(fā)熱量大甚至摩擦副燒壞等。再加上國內(nèi)液體粘性調(diào)速離合器的摩擦副普遍是參照普通濕式離合器的摩擦副來生產(chǎn)的,這種摩擦副性能不夠穩(wěn)定,所以影響了離合器的穩(wěn)定性。為解決這一問題

3、,本文首先分析摩擦片工況,建立了摩擦副的熱流分布和熱傳導(dǎo)模型,推導(dǎo)出了摩擦片溫度場的分布;在此研究的基礎(chǔ)上研究了摩擦片應(yīng)力場的分布、工作過程中摩擦片的受力情況,得到了摩擦副變形失效的機(jī)理,并改進(jìn)了摩擦副的設(shè)計(jì)方法。本文對此進(jìn)行了試驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明用該方法設(shè)計(jì)出的摩擦片較傳統(tǒng)的濕式摩擦片性能明顯提高。
　　基于PLC恒壓供水控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。根據(jù)系統(tǒng)的工作要求,以及水廠在采用線性控制時(shí)水壓不穩(wěn)定的實(shí)際工況,本文采用以西門子S7-2

4、00型PLC為核心構(gòu)建了控制系統(tǒng),采用了常規(guī)PID控制方法根據(jù)水壓波動(dòng)情況來調(diào)節(jié)液體粘性調(diào)速離合器的輸出轉(zhuǎn)速控制,同時(shí)控制水泵的啟停,從而來達(dá)到恒壓供水的目的。
　　控制方法的改進(jìn)。水廠生產(chǎn)表明,由于恒壓供水系統(tǒng)是個(gè)高階次、非線性、大滯后、強(qiáng)耦合、多變量、參數(shù)時(shí)變的系統(tǒng),難以得到精確的數(shù)學(xué)模型,所以采用常規(guī)的PID控制后系統(tǒng)的穩(wěn)定性仍不能滿足使用要求,故有必要對控制方法進(jìn)行改進(jìn)。針對該系統(tǒng)的特點(diǎn),本文采用了自適應(yīng)模糊PID控制,將