Введение
Глава 1. Обзор современного состояния проблемы 10
1.1 Анализ типов вакуумных насосов 10
1.1.1 Вакуумный эжектор 10
1.1.2 Плунжерные вакуумные насосы 11
1.1.3 Диафрагмовый (мембранный) насос 14
1.1.4 Пластинчато-роторные вакуумные насосы (ПРВН) 15
1.1.5 Двухроторные вакуумные насосы 17
1.1.6 Спиральный вакуумный насос 20
1.1.7 Винтовые насосы 24
1.2 Анализ типов приводов вакуумных насосов 26
1.2.1 Механический привод 26
1.2.2 Электрический привод 26
1.2.3 Гидравлический привод 27
1.2.4 Пневматический привод
1.3 Анализ применимости насосов 30
1.4 Анализ математической модели процессов в пневмоприводном насосе 31
1.5 Анализ современных программных сред 34
1.6 Выводы. Задачи исследований 42
Глава 2. Синтез пневматического вакуумного насоса 44
2.1 Разработка принципа построения вакуумного пневмоприводного насоса 44
2.1.1 Гравитационный вакуумный генератор 45
2.1.2 Дифференциальный вакуумный пневмоприводной насос 52
2.2 Разработка принципиальных пневматических схем вакуумного насоса 54
2.2.1 Пневмосхема гравитационного пневмонасоса 54
2.2.2 Пневмосхема дифференциального вакуумного генератора 57
2.2.3 Проблемы энергосбережения в пневмоприводе 59
2.2.4 Разработка математической модели вакуумного пневмоприводного насоса63
2.3 Вывод 66
Глава 3. Разработка унифицированной программы и интерфейса для расчета вакуумного пневмоприводного насоса 67
3.1 Решение дифференциальных уравнений в LabVIEW 67
3.1.1 Описание функций решения дифференциальных уравнений 67
3.1.2 Пример решения дифференциального уравнения методом Рунге - Кутта
3.2 Блочное математическое моделирование привода 79
3.3 Разработка программы расчета пневмонасоса вакуума
3.3.1 Разработка блока для записи уравнений 81
3.3.2 Разработка блок направления течения газа 94
3.3.3 Разработка блока пневматической аппаратуры 98
3.3.4 Разработка блока площадей 102
3.3.5 Разработка блока основ уравнений 103
3.3.6 Разработка блока Рунге-Кутта 105
3.3.7 Разработка блока управления 106
3.3.8 Разработка блока крышек цилиндра 108
3.3.9 Компоновка блоков
3.4 Правила работы с программой 111
3.5 Вывод 113
Глава 4. Исследования вакуумного пневмоприводного насоса 114
4.1 Цели и методы проведения исследований 114
4.2 Результаты исследования двухкамерного вакуумного пневмонасоса 115
4.2.1 Пример заполнения интерфейса и вид характеристик 115
4.2.2 Влияние шага интегрирования на процесс 122
4.2.3 Исследование влияния массы поршня на характеристики насоса 124
4.2.4 Исследование влияния диаметра поршня на характеристики насоса 142
4.2.5 Исследование влияния хода поршня на характеристики насоса 147
4.3 Результаты исследования четырехкамерного гравитационного пневмонасоса 153
4.3.1 Исследование работы насоса на «низком» вакууме 153
4.3.2 Исследование работы насоса на «среднем вакууме» 156
4.3.3 Исследование работы насоса на «высоком вакууме» 160
4.3.4 Пример заполнения интерфейса и вид характеристик 163
4.4 Результаты исследования четырехкамерного вакуумного пневмонасоса 168
4.4.1 Исследование влияния диаметра поршня на характеристики насоса 169
4.4.2 Исследование влияния длины гильзы на характеристики насоса 170
4.4.3 Пример заполнения интерфейса и вид характеристик 172
4.5 Выводы 177
Глава 5. Экспериментальное исследование вакуумного пневмонасоса 178
5.1 Описание экспериментальной установки двухкамерного пневмонасоса 178
5.2 Экспериментальное исследование двухкамерного пневмонасоса 181
5.3 Описание экспериментальной установки четырехкамерного пневмонасоса 187
5.4 Экспериментальное исследование четырехкамерного пневмонасоса 189
5.5 Основная элементная база схем 191
5.6 Выводы 193
Заключение 194
Список литературы 196
