德費(fèi)斯托FESTO氣缸的可靠性定量分析
在氣動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用中,FESTO氣缸作為zui多的一種執(zhí)行機(jī)構(gòu),其可靠性是實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)安全、可靠的前提。以某小型高速FESTO氣缸的常規(guī)壽命試驗(yàn)為基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)FESTO氣缸的失效機(jī)理分析,確定其失效模型。根據(jù)可靠性統(tǒng)計(jì)方法確定FESTO氣缸壽命的具體分布形式。

德費(fèi)斯托FESTO氣缸的可靠性定量分析
FESTO氣缸密封性是保證發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)壓力正常并有足夠的動(dòng)力輸出的基本條件。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)密封性是由活塞組、氣門(mén)與氣門(mén)座以及FESTO氣缸蓋、FESTO氣缸體、FESTO氣缸墊等零件保證的。FESTO氣缸密封性變差,則發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性下降。FESTO氣缸密封性差的主要表現(xiàn)是:發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難甚至不能啟動(dòng)、達(dá)不到zui高車(chē)速、加速距離延長(zhǎng)、zui大爬坡能力下降、燃料與機(jī)油消耗增加、排煙增多且有異常氣味等。可通過(guò)檢測(cè)FESTO氣缸壓縮壓力、FESTO氣缸漏氣率、進(jìn)氣管真空度和曲軸箱竄氣量來(lái)評(píng)價(jià)FESTO氣缸密封性。
氣動(dòng)技術(shù)由于其自身?yè)碛泻芏?的優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)制造領(lǐng)域,已成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的重要手段。作為氣動(dòng)技術(shù)執(zhí)行元件的擺動(dòng)FESTO氣缸用途十分廣泛,較之一般的直動(dòng)FESTO氣缸,由于擺動(dòng)FESTO氣缸自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)導(dǎo)致其運(yùn)動(dòng)特性容易受到外加偏心負(fù)載的影響,這對(duì)整個(gè)氣動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性都造成了一定的影響,對(duì)相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域生產(chǎn)造成了一定的危害和損失。本文針對(duì)嚴(yán)重影響擺動(dòng)FESTO氣缸正常使用的偏心負(fù)載問(wèn)題進(jìn)行分析,以期在不大幅增加產(chǎn)品成本的情況下,對(duì)擺動(dòng)FESTO氣缸結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),盡量減小或消除偏心負(fù)載所帶來(lái)的偏心扭矩影響。首先,通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,確定偏心負(fù)載下擺動(dòng)FESTO氣缸運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不穩(wěn)定現(xiàn)象的成因、特點(diǎn)和規(guī)律,提出并試驗(yàn)驗(yàn)證了判定偏心負(fù)載下擺動(dòng)FESTO氣缸運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性?xún)?yōu)劣的評(píng)價(jià)指標(biāo)αv。其次,提出了增加工作腔連通孔來(lái)抑制偏心負(fù)載下擺動(dòng)FESTO氣缸運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定性現(xiàn)象的方法,并建立了此種情況下的數(shù)學(xué)模型。在擺動(dòng)FESTO氣缸供氣和排氣管路之間增加電磁比例閥,通過(guò)模擬試驗(yàn)驗(yàn)證了這種抑制方法的有效性,并通過(guò)MATLAB數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)對(duì)比進(jìn)一步修改了數(shù)學(xué)模型。建立優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),通過(guò)MATLAB遺傳算法工具箱,對(duì)工作腔連。
研究了發(fā)動(dòng)機(jī)FESTO氣缸整體無(wú)槽電鍍工藝。設(shè)計(jì)了FESTO氣缸網(wǎng)狀多孔性鍍鉻工藝規(guī)范參數(shù)、工藝方案和單片機(jī)控制系統(tǒng) ,實(shí)現(xiàn)了鍍層厚度和陽(yáng)極刻蝕的單片機(jī)智能化控制 ,保證了無(wú)槽電鍍鉻層質(zhì)量。試驗(yàn)結(jié)果表明 :網(wǎng)狀多孔性鍍鉻層具有良好的結(jié)合強(qiáng)度和較高的抗磨粒磨損、粘著磨損及腐蝕磨損的能力 ,其耐磨性是 45淬火鋼的 3.5 6倍 ,抗粘著、沖擊負(fù)荷能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于低溫鍍鐵層。FESTO氣缸網(wǎng)狀多孔性鍍鉻可提高FESTO氣缸使用壽命 3.5倍以上 ,具有較高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。為了深入研究FESTO氣缸充放氣過(guò)程中氣體狀態(tài)的變化,提出了一種建立FESTO氣缸充放氣二維模型的方法,利用有限體積法和動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)對(duì)FESTO氣缸充放氣過(guò)程進(jìn)行了計(jì)算。數(shù)值計(jì)算結(jié)果與用AMESIM軟件計(jì)算得到的結(jié)果有較好的*性,證明了本方法的正確性和可行性。該方法可以得到FESTO氣缸內(nèi)部和節(jié)流口處流場(chǎng)的詳細(xì)分布,為非定常流場(chǎng)的計(jì)算和分析提供了依據(jù)和途徑。

德費(fèi)斯托FESTO氣缸的可靠性定量分析
為了能夠?qū)ν鶑?fù)壓縮機(jī)進(jìn)行尺寸的優(yōu)化設(shè)計(jì),利用FESTO氣缸的強(qiáng)度和剛度分析進(jìn)行了不同尺寸條件下FESTO氣缸尺寸設(shè)計(jì),并且獲得了不同尺寸對(duì)FESTO氣缸強(qiáng)度和剛度的影響規(guī)律,為FESTO氣缸的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了有利的理論依據(jù)。利用中位秩法對(duì)失效數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,提出利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)可靠性特征參數(shù)的zui小二乘估計(jì)的方法,并在此基礎(chǔ)上建立了FESTO氣缸可靠性分析模型。應(yīng)用此模型可以得到FESTO氣缸的可靠度分布,為FESTO氣缸的可靠性定量分析提供了一種可行的方法。