磨蝕實驗臺設計【試驗臺】
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附錄A
為了控制液壓缸,必須要控制不同方向載荷和力所結(jié)合成的四種情形的液壓缸。文獻上所見的控制方法通常很復雜,而且取決于液壓缸位移和速度的測量。它們也基于更復雜的控制算法。這篇論文的目的是介紹一種基于簡單的PI控制器的控制方法,它不需要液壓缸位移和速度。這個系統(tǒng)的程序比復雜的控制系統(tǒng)要慢,但是因為它不需要專門的傳感器在操作上比較簡單,而且對于工程師來說很好懂。
在設計一個控制方法時,另一個世所共知的特點就是所用的閥的形式。移動液壓閥要求低泄漏,過去用的移動閥是滑閥,它們通常有大的重疊。除此之外,為了使滑閥適用于工業(yè),滑閥渦輪葉柵的轉(zhuǎn)速通常很慢。這個大的重疊和低轉(zhuǎn)速所發(fā)出的命令很難執(zhí)行。當有一個重疊和很慢的執(zhí)行器時,壓力控制變得很困難。
以一個新的技術(shù)為例,其簡單的大體上的概述如下:液體流量控制在入口邊,壓力控制在出口邊。液流控制基于貝努利方程,壓力控制由一個維持低的恒壓,提高效率阻止氣蝕現(xiàn)象的PI控制器完成。為了在大的重疊和低轉(zhuǎn)速下工作,壓力控制器只進行測量控制。這就意味著如果控制器想提高壓力,它不能向液壓缸內(nèi)增加液體,只能降低管道口液體高度。他的優(yōu)勢是當操縱者想改變液壓缸的運動方向時只需將滑閥通過零位置。這時,當加載的力和運動方向相同時,這個方法需要修正。這種情況下,出口處控制器的基準壓力增加。當入口處壓力下降基準壓力增大?;鶞蕢毫σ彩怯蒔I控制器控制的。
因為起重機是一種有恒載閥的設備所以不能達到穩(wěn)定性。然而,恒載閥將被能穩(wěn)定系統(tǒng)導向閥所取代。在現(xiàn)代系統(tǒng),恒載閥有兩種功能,恒載和卸載保護。由于SMISMO閥的使用,卸載保護屬于控制技術(shù),所以對于恒載閥唯一必要的功能就是維持載荷。卸載保護閥不用增加復雜的擾亂系統(tǒng)穩(wěn)定的動力而完成作用。
1介紹
在本文描述的論文的The目標是改進流動水力起重機控制。 一臺流動水力起重機可以被重視,當由某一類控制系統(tǒng)移動的一個大靈活的機械結(jié)構(gòu)。 控制系統(tǒng)采取它的從ahuman操作員的輸入并且翻譯這個命令成移動機械結(jié)構(gòu)作動器的行動。
這個控制系統(tǒng)的定義故意留給隱晦為了不強加所有限制給它的設計。 控制系統(tǒng)包括移動機械結(jié)構(gòu),控制作動器手段,提供力量手段給作動器和接受輸入方式從操作員的作動器。 它是這份論文的目標的這個控制系統(tǒng)。 目標是分析在控制系統(tǒng)和當前指南做的要求的新的控制系統(tǒng)設計。
論文將被分裂成五部分:
1).對控制系統(tǒng)的要求的分析,從操作員、機械系統(tǒng)、效率、穩(wěn)定和安全需要的角度。
2). 對當前控制系統(tǒng)的分析,并且分析什么是他們的問題。
3).對控制系統(tǒng)的不同的選擇的分析: 執(zhí)行器器的不同的類型,控制戰(zhàn)略的不同類型和組織組分不同的方式。
4).控制系統(tǒng)的一個新型的介紹,是商業(yè)作為工具作用的。在不久的將來將適應產(chǎn)業(yè)的需要的系統(tǒng)。
5).對優(yōu)化系統(tǒng)的分析,與更高的性能,更好的效率,更靈活控制等等。 這將是較不商業(yè)可適用的,但是開始更多研究的指引。
定義
這是一般類的流體,并且包括抽泥漿,流利材料等等,如果有些被處理的不一致與處理流體。 除“吸氣泵”如線所述與其他類和在這類之內(nèi),下面,泵被定義為把液體從一個地方轉(zhuǎn)到另一個地方的一種手段,因此,有一個把液體區(qū)別和分開的入口和出口。
泵就此通常完成由一機械部件(即,活塞)或由與另一部件(即噴射泵)的聯(lián)絡或引走。 并且,泵也許由對電或磁力(即,電磁式泵浦)的泵的流體的直系活動完成。 然而,為關(guān)于“離子泵的”線,看線與其他類和在當前類的這類和子類參考之內(nèi)。
吸氣形成真空
這類是真空的形成的殘余的家在密閉空間的由采煤行動; 是的吸瓦斯劑材料,當安置在密閉空間由一次化工或物理行動減少空間的氣體或蒸氣內(nèi)容。 并且,包括是流體被電離允許或提高采煤行動的那些設備和過程。 這些設備經(jīng)常被命名“吸瓦斯劑離子抽”。 看見筆記并且搜尋在子類48和49的筆記線的聲明的。
線與其他類和在這類之內(nèi)
與313類型和315類型的類比
為與313類型的線,電燈和放電設備和315,電燈和放電設備: 系統(tǒng),關(guān)于“離子泵”,看下面的在當前類的子類參考。
對類91,馬達: 可擴展的腔的類型
參考線與其他類和在類91的類定義的這類之內(nèi)線的聲明的在類91和417之間的。
對類92,可擴展的腔的設備的關(guān)系
類92被指揮到可擴展的腔設備,就其本身而言,并且關(guān)于可擴展的腔的泵與類417有關(guān)。類92被限制到工作的部件有一個收縮擺動的或往復運動擴展腔和可擴展的腔的設備。 因此,類92不可能采取任何轉(zhuǎn)臺式可擴展的腔泵。在看待這類(417)和類418,為配置的工藝轉(zhuǎn)臺式可擴展的腔設備關(guān)系。
當他們與可擴展的腔泵,類92和類417之間的這些關(guān)聯(lián)下面被指出:
A. 驅(qū)動意味
1. 電動機驅(qū)動
當馬達顯著被要求時,類92排除電動機驅(qū)動的可擴展的腔設備。 可以注意的是(2)在類417子類321的筆記構(gòu)成一個顯著被要求的馬達。
2. 操作工藝設備
92排除在工藝設備附近登上的在或一個可擴展的腔泵將被管理從而。 看見類417子類229+為這個事項和為工藝設備的定義。
3. 其他傳動機構(gòu)
其他具體意味駕駛一個可擴展的腔泵例如連動、連接等等,包括驅(qū)動從類92沒有被排除。
B. 裝設閥門
1. 泵浦流體
類92排除由裝設閥門行動包括泵流體控制的所有可擴展的腔泵。因此,一個可擴展的腔泵的所有被要求的裝設閥門的流體是充足阻止在類92的分類,即使被要求的裝設閥門可能不是必要的所有的裝設閥門造成的。
2. 無泵流體
類92不排除無泵潤滑劑、蓄冷劑、密封膠等等的流體,例如,裝設閥門裝設閥門。
C. 使用不同的泵
與一個不同的類型的另一個泵的組合一個可擴展的腔泵(即,就其本身而言,在類92)不會被分類從類92排除的,除非一個不同的類型的泵是可擴展的腔泵(即,潤滑劑或冷卻液泵等等)。
對類137,可變處理的關(guān)系。 類137通常提供可變的操作系統(tǒng),并且類417通常提供電動機驅(qū)動的泵,就其本身而言。 有對泵和他們的操作和被考慮作為以上所述的一般規(guī)則的例外事項的某些區(qū)域。 下面開始這些例外和其他明細行。
D. 泵槽關(guān)系
泵和槽的組合在類137通常將被分類。 然而,一個唯一有名無實地被背誦的槽、水庫、腔、泵或者其他相似的可變的藏品方法在類417僅僅將被考慮作為流線或輸送管道,并且被分類。 看見(9)在類222的類定義的筆記,分與,關(guān)于其他泵浦坦克關(guān)系。
E. 泵累加器關(guān)系
累加器或喘振的設備通常是有的設備一個唯一可變的開頭和被連接到泵入口或出口為維護到/從泵的平穩(wěn)的流動的目的。 這樣設備,當透露為挫傷或保險平穩(wěn)的流動的喘振的目的和要求與泵的組合在類417被分類。
F. 泵液體儲積控制關(guān)系
1. 泵被要求與一個液體儲積控制閥的組合在類137被分類有是可分類的在類417的以下例外:
a. 當液體儲積敏感閥門控制泵時的液體流程或從泵的氣體釋放是為填裝泵的明確地
被透露的目的,看類417,子類200和435。
b. 當液體儲積敏感閥門功能作為在一個可變的位移類型泵浦時的一個泵閥,一般來說
看見類417,子類65和子類126+和138特別是。
c. 當液體儲積敏感閥門是一個可擴展的腔類型泵的經(jīng)銷商時,看類417,子類
297.5。
2. 噴射泵被要求與液體因此水平敏感調(diào)控的手段的組合在類417,子類182.5被分類。
3. 泵被要求與因此液體儲積受控推進傳輸?shù)慕M合在類417,子類211.5被分類。
4. 泵被要求與液體儲積的組合在類417,子類36+受控駕駛因此馬達被分類。
G. 泵復數(shù)連續(xù)閥門關(guān)系
泵被要求與復數(shù)連續(xù)閥門的組合在任一或入口或出口流程道路和沒有任何分支的流程道路是可分類的在類417。 連續(xù)閥門的規(guī)則運用,即使一個或更多閥門是人工操作的或適應敏感,看類417為連續(xù)泵經(jīng)銷商,為在連續(xù)關(guān)系的一個人工操作的閥門與泵經(jīng)銷商和為狀況敏感閥門與泵的組合。
H. 泵主要流程道路和分支的流程道路關(guān)系
通常有一個分支的流程的系統(tǒng)一個主要流程道路和一個分支的流程道路,是否包括泵,是可分類的在類137。 然而,有通常取決于在特殊專利的透露如下面被指出的一定數(shù)量的例外。
1. 有的泵復數(shù)分支的流程道路,是否裝有閥,在類417溝通與一臺唯一來源或接收器是可分類的。那里沒有來源或接收器的具體透露流程道路的,透露在類417將被考慮,象一臺唯一來源或接收器,并且被分類。
2. 有的泵一個主要流程道路和一個分支的流程道路,其中每一個聯(lián)絡與分開的來源的或接收器是可分類的在類417,如果:
a. 主要流程道路的來源或接收器是未經(jīng)要求或有名無實地要求。
b. 分支的流程道路明確地被透露作為泵的安心入口或出口、對泵的飛沫入口,在泵附近的一個旁路或者一個出氣孔,從泵的廢物或流失出口和二者之一(1)主要流程道路是未管制的或(2)主要流程道路是受控的,并且分支的流線是(a)未管制, (b)手工控制或(c)控制的是由反應在感覺在泵浦和主要流程道路控制器之間的主要流程道路的一個條件的情況敏感閥門。
I.泵的主驅(qū)動電動機情況敏感控制
有一個電動機驅(qū)動的泵控制的馬達的操作情況敏感控制是可分類的在類417。 泵的組合和驅(qū)動、傳動器或者易變的傳輸情況敏感控制是可分類的在類417。
J.直接響應閥門泵液壓缸關(guān)系
一個或更多直接響應閥門的組合可分類在類137,子類511和一個有名無實地被背誦的液壓缸是可分類的在類137。 氣缸蓋的具體朗誦沒有被認為的液壓缸的具體朗誦。對類415,轉(zhuǎn)臺式運動流動性馬達或者泵的關(guān)系
類415采取轉(zhuǎn)臺式,腔類型泵。 然而,類417在某些組合提供轉(zhuǎn)臺式,腔類型如下面被列舉。 除了下面明確地排除,對一個轉(zhuǎn)臺式腔類型泵,對類定義415的類定義,將分類為在類415的一件原物與類417相對。
1. 驅(qū)動意味
a. 電動機驅(qū)動
當馬達泵組合顯著被需要時,類415排除電動機驅(qū)動的轉(zhuǎn)臺式腔類型泵。關(guān)于原因的一個詳細說明構(gòu)成一個顯著被要求的馬達泵組合看在當前類的子類參考在這條類和線與其他類和在這類之內(nèi),與其他類的一般關(guān)系,分段在類415定義的A。
b. 操作工藝設備
一個轉(zhuǎn)臺式,腔類型工藝設備管理的泵從類415被排除。 為這個事項見類417和工藝
設備的定義。
c. 其他傳動機構(gòu)
其他具體意味駕駛轉(zhuǎn)臺式,腔泵例如連動,連接等等,包括
驅(qū)動(即,傳動器)從類415沒有被排除。
2. 使用不同的泵
一個轉(zhuǎn)臺式,腔類型泵的組合與一個不同的類型(即,轉(zhuǎn)臺式可擴展的腔等等),從類415在類417被排除和被分類,除非另外類型泵是轉(zhuǎn)臺式,腔類型泵的一個僅僅輔助(即,潤滑或冷卻液泵)。 在后一種情況下,在類415的分類是適當?shù)摹︻?18,轉(zhuǎn)臺式可擴展的腔設備的關(guān)系
類418采取轉(zhuǎn)臺式可擴展的腔泵,即使透露和要求也許會制約泵的用途。 類418比類417和在下面被列舉的某些組合的轉(zhuǎn)臺式可擴展的腔類型泵在類417將被分類而不是類418也許在一些方面認為較不全面。 除非明確地排除對一個轉(zhuǎn)臺式可擴展的腔類型如對類定義418的類定義將分類為在類418的一件原物與類417相對:
3. 驅(qū)動意味
a. 使用馬達
類418排除電動機驅(qū)動的轉(zhuǎn)臺式可擴展的腔設備,當馬達顯著被要求時,即使馬達
是轉(zhuǎn)臺式可擴展的腔類型。可以解釋原因的一個詳細說明構(gòu)成一個顯著被需要的馬達; 見在當前類的子類參考。
b. 操作工藝設備
毗鄰一個轉(zhuǎn)臺式可擴展的腔的泵登上或?qū)⒈还芾淼墓に囋O備從而從類418被排除。 為這個事項看見這類(417)和工藝設備的定義。
b. 其他傳動機
一個轉(zhuǎn)臺式可擴展的腔泵登上了或毗鄰將被管理的工藝設備從而從類418被排除。 為這個事項看見這類(417)和工藝設備的定義。
c. 其他傳動機
其他具體意味駕駛泵例如連動、連接等等,包括驅(qū)動(即,傳動器)從類418沒有被排除,即使驅(qū)動不是可逆的。
4. 裝設閥門
a. 敏感的循環(huán)或的位置
類418將采取與有一個反復樣式或操作循環(huán)與泵的自轉(zhuǎn)有關(guān)泵的流體的閥門結(jié)合的轉(zhuǎn)臺式可擴展的腔泵。這些也許被命名循環(huán)或位置敏感裝設閥門和由電動子的運動通過同樣的包括入口或排氣口開頭和結(jié)束。 這個類型裝設閥門的調(diào)整以便提供,例如,供應早切除在類418也包括。包括,然而,對泵的切除操作的手段,在革命的一個被預先決定的數(shù)字從類418之后被排除,被認為的這類222一個特點。
b. 線型
一個軸向閥門被定義成在某個方面行動控制在那條線的流程抽的流體流動的正常線,但是不通過牽制對第二的流體或輔助流線位于的一個(即,旁路)。 即類418將采取是通過有些手段控制的除抽的流體之外與一個轉(zhuǎn)臺式可擴展的腔泵結(jié)合的所有軸向閥門(手工節(jié)流孔)的情況和也采取即直接地被抽的流體應用開動此外的那些(直接響應閥門)。 那些設備包括由一個抽的可變的情況的軸向閥門(即,壓力,流程)控制,并且在哪些說的閥門不是直接響應類型從類和被分類在類417,如果否則適當?shù)?18被排除。
c. 分支的流程或旁路
i. 分開的閥門意味
包括一個分開的閥門手段的那些轉(zhuǎn)臺式可擴展的腔設備(與如段(2)所述的一個可移動的房間零件相對立刻下面)牽制或繞過所有或抽的流體的部分從流程它的正常或第一條路線的對秒鐘或廢物道路的從類418被排除不管閥門是否手動地或被控制,除非被牽制的流體為完善作用例如潤滑,冷卻,翻板偏心等等的泵僅僅使用。
ii. 可移動的零件部分
許多轉(zhuǎn)臺式可擴展的腔泵與其他腔零件運行的聯(lián)絡,并且從“正?!被蚺c位置聯(lián)系移動向一個位置和可擴展的腔的零件,因此允許抽的流體移動。典型的這樣的零件是翻板、扶垛、終板等等,并且這些零件通過一些方法通常是偏心的接觸的位置通例如彈簧、從可擴展的腔的壓力流體或類似物。 這樣設備從類418沒有被排除,即使產(chǎn)生零件也許認為執(zhí)行一個繞過的作用。 然而,如果抽的流體被舉辦對這樣一個偏心的作用的零件(即,在終板之后),并且有流體的一種受控應用對或流體的發(fā)行從偏壓區(qū)域的繞過說的流動性或舉辦它的被透露的目的對另一個問題的用途這樣設備從類418在類417被排除和被分類,如果否則適當。 并且類418排除有的泵運動是受控的以回應第二個轉(zhuǎn)臺式可擴展的腔的設備的抽的流體壓力或流程的一個可移動的腔的零件。
d. 可逆或單向的流程
一些轉(zhuǎn)臺式可擴展的泵帶有為泵自轉(zhuǎn)一個特定方向流程在線也許被扭轉(zhuǎn)流體抽的可調(diào)整或自動手段,否則在泵的自轉(zhuǎn)的方向的逆轉(zhuǎn)流程在抽的流體流動線的同一個方向?qū)⒗^續(xù)。就其本身而言,不會阻止在類418的分類。
5. 使用不同的泵
一個轉(zhuǎn)臺式可擴展的腔泵的組合與一個不同的類型(離心、往復等等)的另一個泵,從類418在類417,除非另外類型泵是轉(zhuǎn)臺式可擴展的腔泵浦,例如,一個潤滑的或冷卻液泵的一個僅僅輔助在類418的等等在后一種情況下分類被排除和被分類是適當?shù)摹?
2
2.1在開始在開發(fā)新的控制系統(tǒng)的細節(jié)工作之前,要分析在控制系統(tǒng)什么是重要的確切的要求。有許多影響控制系統(tǒng)的因素,例如: 它控制的機械結(jié)構(gòu),人工操作, 效率、穩(wěn)定性和產(chǎn)業(yè)章程。
產(chǎn)業(yè)章程是必須針對的第一個要求。 膠管破裂預防和卸載載保護在控制系統(tǒng)中有很多要求。章程之后,穩(wěn)定是下個最重要的要求; 沒有穩(wěn)定性的控制系統(tǒng)是不能被使用的。一旦穩(wěn)定保證了,性能要求必須設置控制系統(tǒng)。 他們?nèi)Q于起重機的機械結(jié)構(gòu)和人工操作。 一臺液壓起重機有很靈活的機械結(jié)構(gòu)和非常低的固有頻率。要防止擺動就要保持控制系統(tǒng)的速度在這個固有頻率之下或開發(fā)必要的可能增加這個頻率的控制系統(tǒng)。人工操作也可強加極限給控制系統(tǒng)。如果控制系統(tǒng)是太慢或太快速,那么靠人工操作是不可能給它適當?shù)妮斎氲摹?一旦章程確定了,穩(wěn)定性就是確定的,并且表現(xiàn)在正確的水平,系統(tǒng)的力的效率必須被優(yōu)選。
2.2在設計一個新的系統(tǒng)之前,對當前的控制系統(tǒng)進行分析找出他們的問題是非常好的。 當前控制系統(tǒng)是主要水力的,并且可能有以下三個主要問題:
1.不穩(wěn)定
2.高費用
3.無效用
不穩(wěn)定:
穩(wěn)定性是個很重要的問題,因為它可能造成傷害操作者或者損傷設備。當系統(tǒng)變得不穩(wěn)定時它通常開始猛烈地擺動。為了避免當前系統(tǒng)的穩(wěn)定性的問題,設計者會忽略某個或者增加復雜性和費用。
一種液壓機構(gòu)的參量,例如溫度或裝載力,也影響穩(wěn)定。與一個參數(shù)設置是穩(wěn)定的而當與另一個設置時可能就是不穩(wěn)定的。為了系統(tǒng)整體性穩(wěn)定性得到確保,有時是需要忽略當中某些參數(shù)的。
高費用:
現(xiàn)在的系統(tǒng)是純粹的液壓機械,如果用戶想要某一作用,用戶就可以購買某種液壓機械,因為多數(shù)的用戶有不同的需求,相同的機械結(jié)構(gòu)有很多的變化,這就意味著有很多特殊的元部件而不是標準件將被生產(chǎn)。這就提高了零部元件的費用。
無效用:
無效用的一種形式是當前的系統(tǒng)與液壓缸的二次回流之間的鏈接。這是因為多數(shù)閥門使用一個唯一短管軸控制在兩個油孔。 因此,它是不可能獨立的設置在液壓缸壓力水平相同的兩邊的。所以,在行程反方向的出口處應設置一個回壓,它能提高進油口用來維持運動的壓力。 因為執(zhí)行器引起的力與兩邊的壓力差是成比例的液壓缸的實際壓力是不會影響液壓缸的運動的。例如,液壓缸的運動0psi/600與1000psi/1600psi是相同的。然而,在第二個例子中,電源將提供更多的力,這額外力將被浪費。
2.3控制系統(tǒng)的不同的選擇
現(xiàn)在的控制系統(tǒng)使用方向閥或比例閥的液動執(zhí)行機構(gòu)控制運動。然而,有很多方法可以用來控制液壓缸。選擇新的高性能電動液壓的閥門,(SMISMO)閥門,液壓車系統(tǒng),提供能量的靈敏的執(zhí)行器,基于控制技術(shù)的泵。這些系統(tǒng)都有優(yōu)缺點,如果想要選出最優(yōu)的解決方案則需要好好的分析它們。
2.4不久將來的解決
有一個期望,如果證明了全新的拓撲學是最優(yōu)配置,那么起重機的生產(chǎn)商和零部件的生產(chǎn)商不會一夜之間接受這個新工藝的的。這很可能將花費時間,因此一個臨時方案將被發(fā)明。
這個由微計算機控制的(SMISMO)閥門(Elfving, Palmberg 1997年; jansson, Palmberg 1990年; Mattila,Virvalo 1997)解答。SMISMO閥門使成為可能實施新的控制方法,這是更加高效率和穩(wěn)定的。 微計算機使控制閥更加的靈活。模型可以用軟件來編程。這使得生產(chǎn)商不用生產(chǎn)成百的模型。起重機制造商能在客戶想要的閥中精確的確定它們的功能,同時零部件生產(chǎn)商必須生產(chǎn)一種閥。這將降低費用,即使編程將有增加。
2.5對更高的性能解決的分析
這個分析將取決于對不同的拓撲結(jié)構(gòu)的分析的結(jié)果。結(jié)果顯示以將來基于控制的泵為例,分析在這個領(lǐng)域?qū)⑹穷A期的。另一個將被探索的領(lǐng)域是工具位置的控制。
3當前工作
由短管軸的直接驅(qū)動的流程控制
在市場上的多數(shù)流量控制閥今天與壓力補償器(Andersen一起使用; Ayres 1997)。 壓力補償器保留橫跨主要短管軸的恒定的降壓閥門,保留流程常數(shù)。 然而,壓力補償器的加法閥門比一個簡單的唯一短管軸閥門更復雜化的工作。 做流程控制另一個方式將測量橫跨閥門的降壓和調(diào)整短管軸位置占此(Back¨|; Feigel 1990)。 由于壓力傳感器和微控制器的高費用這不是一個新的想法,而是未被商業(yè)實施的。然而,當前所落實的在微控制器和壓力傳感器的費用這個想法現(xiàn)在是商業(yè)可行的。
概念是非常簡單的,使用橫跨短管軸和參考流程的降壓短管軸位置從柏努利(原理)等式被計算。
即使這是一個一次方程,實施是不容易的。 流程的準確性控制依靠位置檢測器的精確度和壓力傳感器。在壓力或位置信號的噪聲可能引起穩(wěn)定問題。 過濾噪聲,介紹在可能也影響穩(wěn)定的控制的延遲。 另外當數(shù)據(jù)制表或開發(fā)一個更加復雜的等式,柏努利(原理)等式?jīng)]有正確地被應用在閥門的整個操作范圍,因此存放閥門特征也許是必要的。
4實驗室設施
這份論文焦點在可以被實施在商業(yè)機械的開發(fā)上,重點在實驗性結(jié)果將被安置。實驗性結(jié)果將從二個系統(tǒng)獲得。 第一,一個簡單的一個自由度起重機, 作為一個實驗性平臺被設計。 第二是(HMF)丹麥起重機制造商捐給一所大學的真正的起重機。
因為當前沒有買到的(SMISMO)閥門將使用兩邊分開的閥門來代替??刂崎y門的控制算法,在數(shù)字式Signa 將被編程Processor (DSP) /Pentium雙處理器系統(tǒng)。 DSP將運行控制碼,Pentium將做診斷并且提供一個圖形用戶界面。
附錄B
1 To control a hydraulic cylinder, the strategy has to be able to handle four different situations depending on the directions of the load and the velocity of the cylinder. The control strategies that have appeared in the literature are usually quite complex and depend on measurements of the cylinder position and velocity. They are also based on rather complex control algorithms. It is the goal of this thesis to start with a control strategy which is based on simple PI controllers and makes no demands for position and velocity of the cylinder. The performance of this system will be lower than a complex control strategy, but it may be easier to implement commercially because it has no need for special sensors and is easier to understand for the average engineer.
Another feature which needs to be acknowledged when designing a control strategy, is the type of valve used. Mobile hydraulic valves demand low leakage and since most mobile valves are spool valves, they usually have large overlaps. In addition, to make the cost of the valve acceptable to industry, the actuation stage on the spool is usually quite slow. This com-bination of large overlap and slow actuation makes it hard to implement many of the strate-gies that have been presented. Pressure control especially becomes difficult when there is an overlap and a slow actuator.
One example of a new strategy which is simple and robust is described as follows. Flow con-trol is implemented on the inlet side and pressure control is implemented on the outlet side. The flow control is based on the Bernoulli equation. Pressure control is done by a PI control-ler which maintains a low constant pressure to increase the efficiency and prevent cavitation. To work around large overlaps and slow actuation stage, the pressure controller only does meter out control. This means that if the controller wishes to raise the pressure, it can’t add flow to the cylinder, it can only decrease the opening of the meter out port. The benefit of this is that the only time that the spool has to cross the zero position is when the operator wishes to change the direction of motion of the cylinder. For the case where the load force and the velocity are in the same direction, this strategy has to be modified. In this case, the pressure reference of the pressure controller at the outlet is increased to a value which opposes the load force. The pressure reference is increased when it is noticed that the pressure of the inlet side is dropping. The pressure reference is also controlled by a PI controller.
Stability was not achieved because the crane is equipped with a load holding valve. However, the load holding valve will be replaced with a pilot operated check valve, which should make it possible to stabilize the system. In current systems, the load holding valve serves two functions, load holding and runaway load protection. Due to the use of a SMISMO valve setup, the runaway load protection is built into the control strategy, therefore the only function which is necessary for the load holding valve to perform is load holding. A pilot operated check valve will be able to do this, without adding complex dynamics which upset the stability of the system.
This is the general class for the pumping of fluids, and includes the pumping of slurries, fluent material and the like if handled in a manner not inconsistent with the handling of fluids. With the exception of "gettering pumps" as discussed in Lines With Other Classes and Within This Class, below, a pump is defined as means to move a fluid by taking it from one place or location and moving it to another place or location different from whence it came, the pump, therefore having an inlet and an outlet for the pumped fluid which are separate and distinct.
The pumping of the fluid is generally accomplished by action thereon of a mechanical member (e.g., piston) or by contact or entrainment with another fluid (e.g. jet pumps). Also, the pumping may be accomplished by the direct action on the pumped fluid of an electric or magnetic force (e.g., electromagnetic pumps). However, for the line with respect to "ion pumps", see Lines With Ohter Classes and Within This Class and Subclass References to the Current Class, below.
VACUUM FORMATION BY GETTERING
This class is the residual home for the formation of a vacuum in an enclosed space by a gettering action; a getter being a material which when placed in an enclosed space reduces the gas or vapor content of the space either by a chemical or physical action. Also, included are those devices and processes in which the fluid is ionized to permit or enhance the gettering action. These devices are often termed "getter-ion pumps". See the notes and search notes in subclasses 48 and 49 for a statement of the lines.
LINE WITH CLASS 313 AND CLASS 315
For the line with Classes 313, Electric Lamp and Discharge Devices and 315, Electric Lamp and Discharge Devices: Systems, with respect to "ion pumps", see Subclass References to the Current Class, below.
RELATIONSHIP TO CLASS 91, MOTORS: EXPANSIBLE CHAMBER TYPE
Refer to Lines With Other Classes and Within This Class in the class definition of Class 91 for a statement of the line between Classes 91 and 417.
RELATIONSHIP TO CLASS 92, EXPANSIBLE CHAMBER DEVICES
Class 92 is directed to expansible chamber devices, per se, and with respect to nonrotary expansible chamber pumps is related to Class 417 as a subcombination thereof. Class 92 is limited to expansible chamber devices in which the working member has an oscillating or reciprocating motion to expand and contract the chamber. Thus, Class 92 cannot take the subcombination of any rotary expansible chamber pump. See the note below regarding the relationship of this class (417) and Class 418, Rotary Expansible Chamber Devices, for the disposition of this art.
Set forth below are the lines between Class 92 and Class 417 as they relate to nonrotary expansible chamber pumps:
A. With Drive Means
1. Motor Driven
Class 92 excludes motor driven expansible chamber devices when the motor is significantly claimed. See (2) Note in Class 417 subclass 321 for a statement of what constitutes a significantly claimed motor.
2. Operated By Art Device
Class 92 excludes an expansible chamber pump mounted upon or adjacent to an art device to be operated thereby. See Class 417 subclasses 229+ for this subject matter and for a definition of an art device.
3. Other Drive Mechanism
Other specific means to drive an expansible chamber pump such as gearing, linkage, etc., including disconnectable drives are not excluded from Class 92.
B. Valving
1. Pump Fluid
Class 92 excludes any expansible chamber pump which includes control of the pump fluid by a valving action. Thus, any claimed valving of pump fluid of an expansible chamber pump is sufficient to preclude classification in Class 92 even though the valving claimed may not be all of the valving necessary to cause the pump to operate in the intended manner.
2. Nonpump Fluid
Class 92 does not exclude valving of nonpump fluid as, for example, valving for lubricant, coolant, sealant, etc.
C. With Diverse Pump
An expansible chamber pump in combination with another pump of a different type (i.e., which, per se, would not be classified in Class 92) is excluded from Class 92 unless the pump of a different type is a mere auxiliary of the expansible chamber pump (i.e., lubricant or coolant pump, etc.).
Relationship to Class 137, Fluid Handling. The line between Classes 137 and 417 isgenerally that of combination and subcombination. Class 137 generally provides for fluid handling systems and Class 417 generally provides for motor driven pumps and pumps, per se. There are certain areas of subject matter which are considered to be peculiar to pumps and their operation and are considered as exceptions to the general rule stated above. These exceptions and other detailed lines will be set out below.
D. Pump-Tank Relationship
The combination of a pump and a tank generally will be classified in Class 137. However, a single nominally recited tank, reservoir, chamber, pump or other similar fluid holding means will be considered as merely a flow line or conduit and will be classified in Class 417. See (9) Note in the Class Definition of Class 222, Dispensing, regarding other pump-tank relationships.
E. Pump-Accumulator Relationship
An accumulator or surge dampening device is usually a device having a single fluid opening and is connected to a pump inlet or outlet for the purpose of maintaining a smooth flow to or from the pump. Such devices when disclosed for the purpose of surge dampening or insuring smooth flow and claimed in combination with a pump are classified in Class 417.
F. Pump-Liquid Accumulation Control Relationship
1. A pump claimed in combination with a liquid accumulation controlled valve is classified in Class 137 with the following exceptions which are classifiable in Class 417:
a. When the liquid accumulation responsive valve controls a liquid flow to the pump or a gas relief from the pump is for the specifically disclosed purpose of priming the pump, see Class 417, subclasses 200 and 435.
b. When the liquid accumulation responsive valve functions as a pump valve in a fluid displacement-type pump, see Class 417, subclass 65 in general and subclasses 126+ and 138 in particular.
c. When the liquid accumulation responsive valve is the distributor of an expansible chamber-type pump, see Class 417, subclass 297.5.
2. A Jet pump claimed in combination with liquid level responsive regulating means therefor is classified in Class 417, subclass 182.5.
3. A pump claimed in combination with liquid accumulation-controlled drive transmission therefor is classified in Class 417, subclass 211.5.
4. A pump claimed in combination with a liquid accumulation controlled-drive motor therefor is classified in Class 417, subclasses 36.
G. Pump-Plural Serial Valve Relationship
A pump claimed in combination with plural serial valves in either or both an inlet or an outlet flow path and without any branched flow paths is classifiable in Class 417. The rule for serial valves applies even though one or more of the valves is manually operated or condition responsive, see Class 417 for serial pump distributors, for a manually operated valve in serial relationship with a pump distributor, and for a condition responsive valve in combination with a pump. (See Subclass References to the Current Class, below.)
H. Pump-Main Flow Path and Branched Flow Path Relationship
Generally a branched flow system having a main flow path and a branched flow path, whether including a pump or not, is classifiable in Class 137. However, there are a number of exceptions which usually depend upon the disclosure in the particular patent as set forth below.
1. A pump having plural branched flow paths, whether valved or not, communicating with a single source or receiver is classifiable in Class 417. Where there is no specific disclosure of the source or receiver for the flow paths, the disclosure will be considered as if there were a single source or receiver and will be classified in Class 417.
2. A pump having a main flow path and a branched flow path, each communicating with separate sources or receivers is classifiable in Class 417 if:
a. the source or receiver for the main flow path is unclaimed or nominally claimed and
b. the branched flow path is specifically disclosed
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