对置式ATOS阿托斯柱塞泵动力性能分析
ATOS柱塞泵作为高压高效的泵类机械,在石油开采、化学工业、城市供水等需要高压力的场合有着不可替代的作用。不同应用场合有不同的排出压力和排出流量要求,在选择、设计、检测ATOS柱塞泵时,缺乏一个通用的ATOS柱塞泵性能分析软件,因此开发一个综合性的ATOS柱塞泵性能分析程序是非常必要的。

对置式ATOS阿托斯柱塞泵动力性能分析
ATOS柱塞泵运转过程中,运动部件的不平衡质量会给设备造成额外的扰力(矩),分析计算扰力(矩)对ATOS柱塞泵安装基础设计以及安全运行具有重要意义。在对ATOS柱塞泵进行运动分析和动力分析的基础上,基于MATLAB/GUI软件开发了可视化的ATOS柱塞泵性能分析界面,主要研究内容如下:对ATOS柱塞泵进行运动分析。ATOS柱塞泵的主运动机构为曲柄滑块机构,曲轴的偏心矩即曲柄半径,采用机械原理推导ATOS柱塞泵运动参数计算公式,根据柱塞在泵运转过程中的运动形态,分析ATOS柱塞泵的流量脉动、流量损失等参数,同时分析ATOS柱塞泵的连杆比对柱塞运动的影响规律。对ATOS柱塞泵的主要零部件进行受力分析。对ATOS柱塞泵曲柄滑块机构中的曲轴、曲柄、连杆以及介杆进行受力分析,得到连杆、介杆、柱塞的受力计算公式以及连杆的摆角速度、角加速度的计算公式。通过对ATOS柱塞泵整个系统的动力学计算,得到ATOS柱塞泵的曲轴在工作时的受力情况。分析ATOS柱塞泵的扰力以及扰力矩。对ATOS柱塞泵的扰力以及扰力矩产生的原因进行归纳总结,对典型的三缸单作用ATOS柱塞泵和5DW型(五对置)高压对置式ATOS柱塞泵进行扰力分析,总结得到多缸对置ATOS柱塞泵和多缸非对置ATOS柱塞泵的扰力计算通式,利用MATLAB分析扰力随曲柄转角的变化规律。通过对ATOS柱塞泵扰力的分析,总结出减小扰力的方法。开发ATOS柱塞泵性能分析可视化界面。在Windows平台上基于MATLAB的GUI开发环境,建立ATOS柱塞泵运动学、动力学、扰力(矩)分析程序,对本课题所研究的5DW高压对置式ATOS柱塞泵进行整体性能的分析。对于存在性能退化的系统,以性能指标作为评价可靠度的判据具有实际的工程意义。基于系统组元退化的机理及性能退化的过程,阐述ATOS柱塞泵的性能可靠性分析方法,该方法综合路径追迹法注重性能退化机理和图解分析法注重退化过程的优点。根据ATOS柱塞泵的流量响应面,对影响ATOS柱塞泵流量的组元参数及其退化路径进行分析。受内因(设计参数)和外因(环境、负载)不确定性影响,ATOS柱塞泵组元的退化路径具有随机性,这也导致作为ATOS柱塞泵性能可靠性判据的流量特性的退化具有随机性。根据ATOS柱塞泵性能可靠性判据和集理论,给出ATOS柱塞泵性能可靠性的解析方法,并基于一种高效的Monte-Carlo仿真方法得到ATOS柱塞泵的性能可靠度的累计分布函数曲线。

对置式ATOS阿托斯柱塞泵动力性能分析
提出的ATOS柱塞泵性能可靠性分析方法以性能为判据,综合内外因素对组元退化轨迹的影响,并考虑到了性能退化的随机性,能够克服传统基于二元逻辑的可靠性分析方法的不足,可以推广应用于其他存在性能退化的复杂系统中。