一种新型无碳式自动控制出水装置的设计.pdf

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1、·机械研究与应用·2014年第6期(第27卷，总第134lg)设计与制造一种新型无碳式自动控制出水装置的设计阮敬杰，王志坤(德州学院机电工程学院，山东德州253023)摘要：针对只依赖于机械结构而自动控水系统的问题，提出一种基于建立数学模型的控制算法，有效地实现了用机械控制自动出水与自动停水的问题，仿真结果表明连杆的运动传递液压系统自动控制出水与停水得到明显改善，验证了该控制算法的可行性。关键词：连杆结构；液压系统；弹簧受力分析中图分类号：TH242文献标志码：A文章编号：1007-4414(2014)06—0127—03DesignofaNewCarbon——freeAuto

2、maticWaterOutletDeviceRUANJing-jie．WANGZhi—kun(ElectricalandMechanicalEngineeringDepartment，DezhouUniversity，DezhouShandong253023，China)Abstract：Aimingatproblemsinautomaticdrainagebymechanicalstructure，akindofcontrolalgorithmbasedontheestab—lishmentofmathematicalmodelisproposed，andmechanical

3、controlofself-tappingandself-stoppingproblemsareeffectivelysolved．Thesimulationresultsshowthattheautomaticcontrolofwatersupplybyconnectingrodtransmitmotiontothehydrau—liesystemissignificantlyimproved，thusvalidatethefeasibilityofthiscontrolalgorithm．Keywords：linkmechanism；hydraulicsystem；spri

4、ngforceanalysisO引言水桶的水会充满橡胶球上方。小球脱离中间位置，袋空气污染越来越恶化，空气质量问题影响着人们中的水会通过橡胶球和通道之间的空隙流出。该出的健康⋯，严重污染了桶装里水的质量，饮用此桶接水系统随着水的流出，水袋内的压强始终等于大气压触过空气的水时，人们的健康便会受到潜在的危害。强，不会有空气进入水袋。当人停止对机械做功时，因此有人提出“终结饮用桶装水的时代”的口号，使橡胶球受到其上方弹簧的拉力而上升，上升到中间圆用袋装纯净水代替桶装纯净水，于是一种新型的自动柱区域，堵住通道的出水口，装置停止出水。出水装置油然而生。且不依赖于外界的动力来源(如电能、热

5、能等)。在此有三种设计J，其一是人工手动挤压型出水装置a，如图1。A向10：1弹簧图2自动出水型装置b水流通道(2)装置b、C与装置a的主要差别是其具有液压系统。对于自动出水装置b来说，水流通道主图1手动挤压型出水装置a要是一个液压阀(如图4)，其下方与连杆相连接的橡胶塞组成，设水杯座碰到弹簧b时刻为t，，水杯座下当今社会追求于自动化，把其改进为了只依赖于降直到停止时刻为t。水杯座受到水杯重力的作用重力的一种自动控制出水装置，而纯机械的无碳式自而下降，通过连杆传动使液压阀的入水口和出水口同动出水装置如图2、3。时打开。水从液压阀的出水口流人到水杯中，水杯的1出水装置的设计重力会

6、随着水的流人逐渐增加，到；时开启机械自(1)对于两种出水装置(如手动挤压装置)，收稿日期：2014—10一l1基金项目：2012年山东省科学技术发展计划(编号：2012YD04024)；2012年德州市科学技术发展计划(编号：2012B07)作者简介：阮敬杰(1993一)，男，山东济宁人，研究方向：机械设计制造及其自动化。·127·设计与制造2014年第6期(第27卷，总第134期)·机械研究与应用·动停水系统，过程中水杯还会逐渐下降，通过连杆带=，z。≥0。A。点的运动轨迹为：+(+)=z，若动水流通道中的橡胶塞上升，直到t：时堵住液压阀，机械停水。自动出水装置c，只有一个液

7、压单向阀点C为(，0)，A点轨迹的方程只与f、有关。设(如图3)，人按下开关后，液压阀打开，在液压阀中设置了一个缓弹装置，液压阀不会马上关闭，水会在这A(，Y)为轨迹的终点，自变量∈(，f)。在曲个时间段里不断流入水杯中，直到机械停止工作。线上取n个分点，并设分点为(，，yf)，则d，=(3)液压系统中的导轨需要考虑到其摩擦阻力，√(。一)。+(y。一)(=1，2，⋯，n)。要求在90。液压系统的摩擦参数如表1所列。～90。+()内，分点数i=1～n的，1个点上的偏差平方和达到最小，即min