Введение
1 . Научно-технические задачи в области автоматизации процессов управления расходом технических жидкостей в машиностроении 11
1.1. Перспективы автоматизации процессов управления расходом технических жидкостей в технологическом оборудовании на основе исполнительных регулирующих ЭГД устройств 11
1.2. Технические жидкости, их виды и особенности применения в технологическом оборудовании 13
1.2.1. Смазочно-охлаждающие жидкости и их применение при металлообработке 13
1.2.2. Масляные СОЖ, их виды и свойства 15
1.2.3. Системы применения, оборудование и способы подачи СОЖ в зону металлообработки 15
1.2.4. Активация СОТС и возможности ее осуществления ЭГД методами 18
1.3. Технические жидкости для гидросистем гидрофицированного технологического оборудования 19
1.3.1. Виды гидравлических жидкостей.. 19
1.3.2. Общая характеристика гидравлических систем 19
1.3.3. Особенности электрогидравлических систем управления технологическим оборудованием 20
1.4. Принципы построения систем автоматического регулирования расхода технических жидкостей 25
1.4.1. Требования к системам автоматического управления расходом технических жидкостей в ГТО 25
1.4.2. Сравнительный анализ и классификация систем автоматического регулирования расхода технических жидкостей 26
1.4.3. Вариационно-параметрический принцип классификации способов управления движением среды-энергоносителя и устройств для их реализации .32
1.5. Постановка задачи исследования 33
2. Физический анализ способов организации управления движением текучих сред в ГТО и оценка их энергетической эффективности по критерию минимальной избыточности 35
2.1. Основные уравнения динамики рабочих сред в ЭГДУПМ в гидрофицированном технологическом оборудовании 35
2.2. Энергетические процессы при движении жидких сред в ГТО 38
2.3. Анализ способов организации управляющих воздействий на поток жидкой среды и их энергетическая оценка 42
2.4. Физические основы электростатического управления потоками диэлектрических рабочих сред 49
2.5. Принцип ШСюри как эвристический метод анализа технических динамических систем 55
2.6. Выводы 56
3. Теоретическое исследование и математическое моделирование процессов в ЭГД-регуляторах расхода с ортогональным квазигироскопическим управлением 58
3.1. Анализ гидродинамических процессов в плоском ЭГД- канале с неоднородным поперечным распределением электрических управляющих воздействий 58
3.1.1. Формулировка задачи и основные исходные соотношения для модели течения Пуазейля в поперечном электрическом поле 58
3.1.2. Вывод уравнений для пондеромоторных составляющих поля скоростей течения среды в ЭГД-канале 61
3.1.3. Расчет поля скоростей в ЭГД - канале при наличии поперечного электрического поля ... 62
3.1.4. Анализ интегральных характеристик течения в ЭГД-канале дроссельного регулятора расхода 67
3.2. Математическое моделирование рабочих процессов в струйном ЭГД-усилителе — преобразователе мощности 70
3.2.1. Выбор и обоснование способа управления и схемотехнического варианта его реализации в струйном ЭГДУПМ с квазигироскопическим управлением 70
3.2.2. Разработка и анализ математической модели струйного ЭГДУПМ-регулятора расхода ТЖ 15
3.2.3. Вывод и анализ уравнения статической характеристики струйного ЭГДУПМ 82
3.2.4. Анализ динамических процессов в струйном ЭГДУПМ. .89
3.3. Расчет структуры и характеристик электростатического поля системы управляющих электродов струйного ЭГДУПМ 96
3.3.1. Система электродов «лезвие—выпуклая пластина» 97
3.3.2. Результаты расчета характеристик поля в СЭГДРР 101
3.4. Анализ взаимодействия коронного разряда с потоком рабочей среды в МЭП струйного ЭГДУПМ 106
3.5. Методы оптимизации энергоинформационного обеспечения ЭГДУПМ... 109
3.5.1. Анализ возможностей повышения КПД устройств с емкостными накопительными элементами 109
3.5.2. Анализ условий оптимального согласования источников энергии с нагрузкой 114
3.6. Выводы ...118
4. Экспериментальные исследования струйного ЭГД—регулятора расхода 120
4.1 Экспериментальная установка и методика проведения экспериментов 120
4.2. Описание конструкции струйного ЭГД регулятора расхода 122
4.3. Оптимизация параметров конструкции СЭГДРР 125
4.3.1. Выбор метода оптимизации параметров конструкции 125
4.3.2. Планирование и обработка результатов многофакторного эксперимента для СЭГДРР 128
4.3.3 Оптимизация конструкции и идентификация СЭГДРР 138
4.4. Выводы 145
5. Практическое применения ЭГДРР при автоматизации технологического оборудования 146
5.1. Синтез системы автоматического дозирования СОЖ
при металлообработке на основе струйного ЭГД регулятора расхода 148
5.1.1 Принцип построения и общая характеристика САД СОЖ 149
5.1.2. Идентификация характеристик элементов САД СОЖ 152
5.1.3. Расчет системы автоматического дозирования СОЖ 157
5.2 Автоматизация процесса теплообмена при производстве формамида марки «А» 178
5.2.1. Анализ задачи и обоснование выбора ее технического решения 179
5.2.2. Функциональная схема и характеристики элементов САР ВОТ 184
5.2.3. Математическое моделирование процессов в теплообменных аппаратах как объектах с распределенными параметрами 187
5.2.4 Синтез САР ВОТ и исследование ее характеристик 192
5.2.5 Определение устойчивости по критерию Михайлова 197
5.3. Некоторые дополнительные возможности применения ЭГД процессов при металлообработке и автоматизации технологического оборудования 202
5.4. Выводы 202
Заключение 204
Список литературы 206
Приложения 227
