氣壓式定量澆注系統(tǒng)模擬優(yōu)化研究.pdf

1、氣壓式定量澆注系統(tǒng)具有精度高、穩(wěn)定性好、易于實現(xiàn)自動化等特點(diǎn)。為了得到某重量為20 kg鋁合金鑄件的氣壓式定量澆注工藝,同時掌握該系統(tǒng)升液壓力、澆注壓力、澆注時間等參數(shù)之間的關(guān)系,提出了氣壓式定量澆注系統(tǒng)的模擬優(yōu)化研究。
　　本文采用水力學(xué)模擬的研究方法。參照國外先進(jìn)氣壓式定量澆注機(jī),設(shè)計容量為300 kg的保溫爐;根據(jù)模擬實驗中的幾何相似原理,使用有機(jī)玻璃制作長度比尺為1:2的模擬實驗裝置;通過手動控制進(jìn)行基礎(chǔ)實驗,對氣壓式定量

2、澆注系統(tǒng)各參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行探索研究。以時間定量法為基礎(chǔ),設(shè)計氣壓式定量澆注PLC控制系統(tǒng),應(yīng)用MCGS組態(tài)技術(shù),設(shè)計人機(jī)交互界面;應(yīng)用自行設(shè)計的 PLC控制系統(tǒng),對氣壓式定量澆注系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化研究;根據(jù)模擬實驗結(jié)果,計算20 kg鋁合金鑄件氣壓式定量澆注參數(shù)。
　　研究結(jié)果表明,氣壓式定量澆注系統(tǒng)的澆注速度會隨氣體流量的增大而增大,當(dāng)氣流量恒定時,澆注的平均速度不變,氣流量為0.35 m3/h時,澆注過程平穩(wěn),壓力維持穩(wěn)定,澆注時

3、間適中;升液管內(nèi)徑為15 mm時澆注速度是內(nèi)徑為10 mm時的2倍,適當(dāng)增大升液管內(nèi)徑可以有效提高澆注效率;自行設(shè)計的氣壓式定量澆注 PLC控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、動作響應(yīng)迅速、操作簡單方便、故障處理及時,壓力控制的誤差為0.21％,滿足控制要求;建立了升液壓力、澆注壓力、澆注時間隨澆注量和澆注次數(shù)變化的數(shù)學(xué)模型,經(jīng)驗證,該模型的澆注誤差為1.7％;依據(jù)相似原理中的壓力相似準(zhǔn)則—?dú)W拉準(zhǔn)則,計算得到了20 kg鋁合金鑄件氣壓式定量澆注參數(shù)模型。