壓力表傳動機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計
本研究中基于相關(guān)研究基礎(chǔ)，針對儀表傳動機構(gòu)等進行了設(shè)計優(yōu)化，希望能夠改善測試的誤差水平，進一步為 儀表測試工藝進步提供借鑒和幫助。
壓力儀表的應(yīng)用性較廣泛，主要是在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之 中，對液體以及氣體蒸汽壓力等實施測量的工具。壓力儀 表具有設(shè)計結(jié)構(gòu)相對簡單，測試效果準確以及經(jīng)濟性較髙 等特點。當前階段，機械、電力以及相關(guān)輕工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng) 域之中往往采用該儀表類型。壓力表結(jié)構(gòu)之中包括幾個 方面，分別是彈簧管、封頭、曲柄以及扇形齒輪等幾個 部分。在對傳統(tǒng)儀表實施設(shè)計的環(huán)節(jié)，因為在元件末端 位置形成精確極端相對較為困難。為此，設(shè)計之中主要借 助的是實驗數(shù)據(jù)的經(jīng)驗分析，從而忽視對非線性特征等的 研究。彈性元件末端以及相關(guān)數(shù)據(jù)線性荷載情況設(shè)計成為 了主要形式。其基本工作原理就是通過被測試壓力的介質(zhì) 將會通過導(dǎo)壓接口進人到彈簧管之中，并因此產(chǎn)生彈性位 移，通過連接曲柄則能夠?qū)椈晌灰妻D(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰疲虼?/span> 就能夠顯示測試壓力情況。希望能夠通過本研究針對壓力表傳動機構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計。
1.傳動機構(gòu)的設(shè)計原理
壓力儀表主要采取的是曲柄連桿二桿結(jié)構(gòu)完成對彈性 元件位移的傳遞。在設(shè)計環(huán)節(jié)之中，因為曲柄滑塊區(qū)域采 取的是非線性特征，因此，傳動比也必將根據(jù)轉(zhuǎn)角的改變 而發(fā)生變化。
結(jié)合國家相關(guān)標準，壓力表之中的表盤刻度采取 270°，機型扇形齒輪以及小齒輪部件之間的直徑比應(yīng)當達 到9:1，因此，傳動比也應(yīng)當能夠達到1/9，而且當扇形齒 輪在處于滿負荷情況下，則轉(zhuǎn)角應(yīng)當達到30°。因為彈簧 管產(chǎn)生位移情況與壓力何在之間表現(xiàn)出非線性特征。為 此，為了提升精度測試水平，則需要將彈簧管的末端位置 封頭與荷載點各個位置之間進行連接，同時還應(yīng)當促使曲 柄能夠在所有的荷載步驟之中都能夠轉(zhuǎn)動6°的線性等值角 度。
通過圖1可以發(fā)現(xiàn)，曲柄La以及Lb之間的連桿主要是 彈性元件之中末端位置鉸鏈中心控制與牽動的，因此，其 產(chǎn)生的有效位移情況則應(yīng)當是鉸鏈中心之中E、Y以及Z方 向上的綜合。
為了能夠更好的表示壓力儀表之中所具有的傳遞功 能，則可以通過曲柄連桿二桿的傳動機構(gòu)實施算法分析， 通過向量化之后運動關(guān)系進行表示，則應(yīng)當能夠充分滿足 以下關(guān)系式：
= RE + Lb
這其中，曲柄以及連桿所具有的長度分別是a，b，曲 柄Lb形成與Z之間的夾角表示為多，此時連桿Lb以及z之 間形成的夾角將達到沙。
2.傳動機構(gòu)的優(yōu)化模型分析
通過借助向量三角形能夠得到曲柄化相關(guān)問題的答 案，目標函數(shù)則屬于是所有載荷控制點當中關(guān)于曲柄方面 的轉(zhuǎn)角差平方和，這當中的多1表示所有傳動機構(gòu)控制點 上的實際轉(zhuǎn)角數(shù)值，則通過上圖可以發(fā)現(xiàn)，基于控制曲柄 所連接的彈性元件之中的鉸鏈中心可以發(fā)現(xiàn)，機構(gòu)優(yōu)化設(shè) 計變量應(yīng)當可以被表示為：X=(X, X2 Xj = (a be ) T
通過上式之中可以知道，a代表的是曲柄長度數(shù)值，b 表示的是連桿長度，而e表示的是機芯以及z軸位置之間 的夾角情況。
通過針對傳動結(jié)構(gòu)的優(yōu)化模型實施有效分析，可以知 道非線性多變量函數(shù)往往都具有十分復(fù)雜的特征，無法進 行快速有效的解析，因此，可以通過借助直接尋優(yōu)法替代 之。通過借助非線性單純方法完成對傳動機構(gòu)設(shè)計的優(yōu) 化。采取非線性單純法則必須要在圖形定端位置上根據(jù)特 定的原則，采取試探性的采集方式。此類方法相對簡單， 針對變量較少的情況應(yīng)用具有明顯優(yōu)勢，同時也能夠在計 算機當中實現(xiàn)。
3.結(jié)束語
綜上所述，改善壓力儀表實際顯示精度，提升性能水 平，加強傳動原理以及相關(guān)模型的優(yōu)化是本研究的主要目 標。同時，借助本研究也進一步分析了夾角可能會對傳動 機構(gòu)精度方面的影響水平，并能夠?qū)π纬珊侠淼膫鲃訖C構(gòu) 提供有效依據(jù)。
