YC610-單臂振蕩波能發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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YC610-單臂振蕩波能發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)設(shè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告.doc---(點(diǎn)擊預(yù)覽)

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告1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫不少于1000字的文獻(xiàn)綜述：1.1 海洋能的研究背景與意義傳統(tǒng)的化石能源使現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)得以大規(guī)模發(fā)展，使人類從農(nóng)耕社會(huì)進(jìn)入了繁榮的工業(yè)社會(huì)，它為整個(gè)工業(yè)文明提供了源源不斷的動(dòng)力，是近代人類發(fā)展不可或缺的組成部分。截至目前化石能源仍是人類社會(huì)消耗的最主要能源，全球消耗的能源中化石能源占比高達(dá)80%以上，與此同時(shí)化石能源屬于耗竭性能源，是地球演化過程中數(shù)百萬年生成的產(chǎn)物，而它們現(xiàn)在的消耗速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過生成速度。一方面，伴隨著科技發(fā)展，人類社會(huì)能源需求量也日益加大，按照這種速度，不久的將來化石能源將逐漸消耗殆盡，這是人類發(fā)展面臨的巨大挑戰(zhàn)。另一方面，化石能源的使用總是伴隨著溫室氣體的排放和一些環(huán)境污染問題的產(chǎn)生，這些危害到整個(gè)人類的生存環(huán)境，不符合社會(huì)健康長(zhǎng)久發(fā)展的基本要求。極積尋找傳統(tǒng)化石能源的替代品，開發(fā)利用新型清潔可再生能源、減少環(huán)境污染已成為世界各國(guó)的共識(shí) 地球上海洋面積達(dá)到 3.61 億 km，占地球總表面積的 71%。廣闊的海洋是蘊(yùn)藏著豐富的資源，這些資源既包括海洋礦物能源也包括以潮汐、波浪、溫差、鹽差、海流等形式出現(xiàn)的“海洋能”。海水受到風(fēng)力和陽光等的作用，造成不同區(qū)域溫度、鹽度的不同，受月球等的引力作用產(chǎn)生區(qū)域海面的起伏，這些差異導(dǎo)致海洋中各種各樣的能量，海洋能量清潔并且可以再生。開發(fā)和利用這些清潔可再生能源對(duì)未來人類的發(fā)展具有重要的意義，也是人類維持自身生存發(fā)展、拓展生存空間的最切實(shí)可行的途徑之一。 21 世紀(jì)以來，眾多國(guó)家已針對(duì)各種海洋資源展開競(jìng)爭(zhēng)，海洋科技強(qiáng)國(guó)已成為諸海洋國(guó)家的新目標(biāo)。我國(guó)處在社會(huì)主義發(fā)展階段，科學(xué)技術(shù)相對(duì)滯后于發(fā)達(dá)國(guó)家。通過不斷的開拓進(jìn)取，中國(guó)在各個(gè)科技領(lǐng)域?qū)嵙σ巡粩嗉訌?qiáng)，取得了長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步，但改革開放后我國(guó)偏重于工業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、忽略了環(huán)境治理和保護(hù)。伴隨這種粗放型工業(yè)發(fā)展路線的是大量的自然資源浪費(fèi)和包括霧霾、全球氣溫升高、地下水污染等嚴(yán)重的環(huán)境問題，針對(duì)這些亟需解決的問題，我國(guó)政府加大力度倡導(dǎo)節(jié)能減排和環(huán)境友好型社會(huì)的發(fā)展形態(tài)，并著重支持對(duì)新型清潔可再生能源的開發(fā)利用，確立了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略路線。我國(guó)海域廣闊、海島眾多，擁有 490 萬平方公里的海域面積海域和 6000 余個(gè)海島，這些地區(qū)蘊(yùn)含的豐富海洋能資源將是一筆寶貴的財(cái)富，合理的加以開發(fā)利用是解決我國(guó)能源及環(huán)境問題的有效途徑之一。海洋能利用技術(shù)一般是指將海洋能轉(zhuǎn)化為人們生產(chǎn)生活可以使用的電能的技術(shù)，通過各種裝置將海洋中以動(dòng)能、位能、熱能、化學(xué)能等形式出現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)化為電能。世界各國(guó)海洋能利用技術(shù)目前多處于發(fā)展的初始階段，所以海洋能屬于有待開發(fā)的新領(lǐng)域，據(jù)調(diào)查，這些巨量的海洋能資源中潮汐能利用技術(shù)已趨于成熟，需要進(jìn)一步商業(yè)化、規(guī)?；校ɡ四芾眉夹g(shù)還處于試驗(yàn)階段，有待更深的研究探索，溫差、鹽差能等利用技術(shù)處于原完善階段。針對(duì)目前的狀況，我國(guó)已開始對(duì)海洋能資源研究的區(qū)域性劃分和整體規(guī)劃，國(guó)家海洋局海洋可再生能源發(fā)展綱要（2013-2016）中提到我國(guó)將建立三處大型海洋能試驗(yàn)基地布特點(diǎn)和能源需求的情況科學(xué)的進(jìn)行分區(qū)和布局，各科研院校在我國(guó)沿海陸續(xù)研制開發(fā)安裝多種海洋能利用試驗(yàn)裝置。這將進(jìn)一步為促進(jìn)海洋能資源開發(fā)、海洋能利用技術(shù)的領(lǐng)域研究打下基礎(chǔ)。 1.2 海洋波浪能的資源分布海洋波浪能是一種動(dòng)能形態(tài)的海洋能，它與其他海洋能相比具有分布廣泛、能流密度大的特點(diǎn)。據(jù)調(diào)查，全球波浪能的總儲(chǔ)量約為 25 億 kW，開發(fā)前景巨大。如圖 1.1 所示為全球波浪能能流密度區(qū)域分布圖，圖中可以看出世界上波浪能密度較大的區(qū)域集中于印度洋和太平洋的南部、大西洋北部，太平洋北部等地區(qū)。一般波浪能流密度達(dá)到 2kW/m時(shí)被認(rèn)為可以加以利用，圖中可知全球大部分海洋區(qū)域的屬于可利用的范圍1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析點(diǎn)吸收式波浪能發(fā)電裝置也稱為振蕩浮子式波浪能發(fā)電裝置，原理是通過海面漂浮的振蕩浮子來吸收海洋波浪的能量，并通過一定的轉(zhuǎn)換方式來將這些能量轉(zhuǎn)化為電能，點(diǎn)吸收式波浪能發(fā)電技術(shù)采集波浪能的效率較高，制造也相對(duì)容易，成本也較低，適合波浪能能流密度較低的國(guó)家，上一節(jié)中提及我國(guó)波浪能量密度普遍偏小，所以點(diǎn)吸收式波浪能發(fā)電裝置適合在我國(guó)進(jìn)行研究和推廣1.3.1 早期波浪能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展世界上各海洋國(guó)家一直都非常重視海洋波浪能領(lǐng)域的探索和研究，最早的波浪能領(lǐng)域發(fā)明專利可以上溯到 1799 年，1911 年，法國(guó)研制了世界上第一臺(tái)海洋波浪能發(fā)電裝置。在 20 世紀(jì) 60 年代，日本首次將波浪能利用裝置商用，研制了供航標(biāo)電能的波浪能裝置。截至 2010 年波浪能利用技術(shù)的專利已超過 4000 多項(xiàng)，全球范圍內(nèi)各海洋國(guó)家都在積極進(jìn)行波浪能發(fā)電技術(shù)方面的研究，通過一系列的理論計(jì)算和數(shù)值模擬來進(jìn)行前期的優(yōu)化設(shè)計(jì)，并已在實(shí)海況中運(yùn)行多種波浪能發(fā)電裝置樣機(jī)，檢驗(yàn)裝置的穩(wěn)定性和可靠性。歐洲沿海地區(qū)波浪能資源豐富，所以相關(guān)研究的發(fā)展較突出，其他區(qū)域也在進(jìn)行該領(lǐng)域的積極探索。截至目前已有多種波浪能發(fā)電裝置投入到海洋中運(yùn)行和實(shí)驗(yàn)。我國(guó)于 20 世紀(jì) 70 年代開始研究波浪能發(fā)電技術(shù)，中國(guó)科學(xué)院廣州能研究所在“七五”期間建造了我國(guó)首座波浪能發(fā)電站。在“九五”期間國(guó)家海洋技術(shù)研究所在山東省大管島建成我國(guó)第一座擺式波浪發(fā)電站，它采用機(jī)械擺板擺動(dòng)來收集混凝土澆筑的喇叭形收縮水道中波浪的能量，內(nèi)部通過液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電，設(shè)計(jì)發(fā)電功率達(dá)到 30kW。 1.3.2 波浪能發(fā)電裝置的分類方法依據(jù)位于蘇格蘭奧克尼群島的歐洲海洋能源中心（世界上第一個(gè)海洋能源中心）的分類方法，將波浪能發(fā)電裝置一次轉(zhuǎn)換、中間轉(zhuǎn)換和二次轉(zhuǎn)換進(jìn)行分類。一級(jí)轉(zhuǎn)換部分采集海洋波浪中具有的能量，通過如浮體、擺板等結(jié)構(gòu)將波浪的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為、；中間轉(zhuǎn)換部分為輔助波浪能的繼續(xù)轉(zhuǎn)換，使采集的波浪能量便于發(fā)電機(jī)使用，二次轉(zhuǎn)換通過發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能為波浪能發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)換流程圖，圖中可以看出，一級(jí)轉(zhuǎn)換部分在于通過振蕩浮子、擺板等不同機(jī)械結(jié)構(gòu)的構(gòu)件來采集波浪能量，需要研究海洋波浪的變化規(guī)律和特點(diǎn)來改進(jìn)這些構(gòu)件的物理參數(shù)達(dá)到波浪能量的有效轉(zhuǎn)換。中間轉(zhuǎn)換部分在于通過齒輪箱、液壓結(jié)構(gòu)、慣性輪等構(gòu)件將一級(jí)轉(zhuǎn)換部分已經(jīng)轉(zhuǎn)換的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為連續(xù)的、穩(wěn)定的可供發(fā)電機(jī)使用的機(jī)械能量，二級(jí)轉(zhuǎn)換主要通過發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換至電能，目前一般通過傳統(tǒng)的交流發(fā)電機(jī)或直流發(fā)電機(jī)來轉(zhuǎn)換上述能量，也有相關(guān)裝置應(yīng)用了直線電機(jī)等新技術(shù)。波浪能發(fā)電技術(shù)的重點(diǎn)研究對(duì)象包括一次轉(zhuǎn)換部分、中間轉(zhuǎn)換部分的機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)也包括二次轉(zhuǎn)換后發(fā)電機(jī)發(fā)電的并網(wǎng)與調(diào)配等問題。按一次轉(zhuǎn)換中的采集波浪能的方式不同可以分為振蕩水柱式、筏式、越浪式、點(diǎn)吸收（振蕩浮子）式、擺式，鴨式等幾種形式，還包括應(yīng)用了金屬磁流體技術(shù)的波浪能發(fā)電裝置。按裝置固定與否可以分為固定式和漂浮式，按裝置二次轉(zhuǎn)換部分的不同機(jī)械原理可以分為氣動(dòng)式、液壓式和齒輪式。一種典型波浪能發(fā)電裝置的原理示意圖，裝置包括浮體、繩索、直線電機(jī)、錨系系統(tǒng)，當(dāng)浮體附近波浪起伏運(yùn)動(dòng)時(shí)，振蕩浮子的上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)繩索另一端直線電機(jī)的動(dòng)子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電能，直線電機(jī)位于密封機(jī)箱內(nèi)，防止海水的進(jìn)入。 1.3.3 波浪能發(fā)電技術(shù)的理論研究由于點(diǎn)吸收式波浪能發(fā)電技術(shù)具有轉(zhuǎn)換效率高、結(jié)構(gòu)尺寸可變性大的優(yōu)勢(shì)，目前相關(guān)裝置目前理論研究和設(shè)計(jì)研發(fā)發(fā)展很快，研究主要集中于裝置的波浪水動(dòng)力性能分析、置控制策略如相位控制、反饋調(diào)節(jié)控制等，通過改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化裝置發(fā)電效率、提高裝置安全性能，應(yīng)用新型壓電材料的發(fā)電也已成為重要方向，本文主要涉及裝置的水動(dòng)力學(xué)分析，所以側(cè)重介紹這方面的研究狀況。早在 1981 年，Thomas 等人就總結(jié)了波浪能裝置在波浪流場(chǎng)中的基本特征，對(duì)波浪中浮體間的相互影響進(jìn)行了研究，F(xiàn)alcao 在 2002 年基于線性波浪假設(shè)，對(duì)點(diǎn)吸收式波浪能發(fā)電裝置進(jìn)行了水動(dòng)力分析，研究了裝置腔體的幾何形狀和入射波的角度對(duì)裝置整體效率的影響。Hals 在 2007 年通過建立一種頻域和時(shí)域混合模型來分析雙浮體波浪能發(fā)電裝置的水動(dòng)力響應(yīng)特性，研究相位控制法提高裝置能量轉(zhuǎn)換效率的問題，BaBarit 在 2012 年在研究分析中通過在無粘性流體動(dòng)力學(xué)方程中添加二次阻尼項(xiàng)來考慮流體粘性阻尼對(duì)分析的影響。國(guó)內(nèi)包括相關(guān)研究所和院校也進(jìn)行了很多研究，劉應(yīng)中等在 1987 年利用線性三位源匯法分析了在某一水深規(guī)則波浪下船駁組合體的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)問題，中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所盛松偉等于 2013 年進(jìn)行了一種點(diǎn)吸收式波浪能裝置的水動(dòng)力分析，對(duì)規(guī)則波浪中裝置浮體的外部阻尼力和激勵(lì)力進(jìn)行了理論演算和裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)。中國(guó)海洋大學(xué)的馬哲于 2013年考慮振蕩浮子運(yùn)動(dòng)受負(fù)載影響而對(duì)振蕩浮子施加外界阻尼下的波浪水動(dòng)力響應(yīng)問題進(jìn)行了分析，并針對(duì)不同物理特性的振蕩浮子的響應(yīng)運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行討論.1.3.4 波浪能發(fā)電技術(shù)的試驗(yàn)研究近年來，點(diǎn)吸收式波浪能發(fā)電技術(shù)發(fā)展較快，有很多點(diǎn)吸收式波浪能發(fā)電裝置已進(jìn)行模型樣機(jī)的水槽實(shí)驗(yàn)，部分已投入實(shí)海況試驗(yàn)和小規(guī)模運(yùn)行。如圖 1.6 所示為英國(guó) AWS Ocean Energy 公司研發(fā) Archimedes Wave Swing 裝置在 2010 年于蘇格蘭附近海域建立的試驗(yàn)實(shí)物和原理示意圖，它的原理是通過圓柱形浮筒，浮筒由于波浪的作用而起伏運(yùn)動(dòng)時(shí)，浮筒內(nèi)通過纜繩錨系直線電機(jī)的機(jī)芯部分并不隨浮筒一起運(yùn)動(dòng)，從而通過直線電機(jī)的機(jī)芯往復(fù)運(yùn)動(dòng)發(fā)電我國(guó)波浪能利用技術(shù)具有起步晚、發(fā)展速度快、開發(fā)規(guī)模較小的特點(diǎn)，相關(guān)圖 1.7 為中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所研制的點(diǎn)吸收式直線發(fā)電試驗(yàn)裝置 2011 年底在廣州大萬山島海域運(yùn)行時(shí)的情況及其原理示意圖，它的裝機(jī)容量是 10KW，波浪作用下，與水下阻尼板固定連接的直線電機(jī)動(dòng)子和與振蕩浮子固定連接的直線電機(jī)定子產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而發(fā)電如圖 1.8 和圖 1.9 所示集美大學(xué)海洋能利用團(tuán)隊(duì)研發(fā)的海洋能利用綜合試驗(yàn)平臺(tái)，平臺(tái)通過位于主體兩側(cè)的振蕩浮子列和擺板采集波浪能，通過垂直軸風(fēng)機(jī)采集海洋風(fēng)能，當(dāng)波浪朝某一方向傳遞時(shí)，平臺(tái)受水力作用會(huì)繞前端錨系浮筒轉(zhuǎn)動(dòng)，使平臺(tái)主“船體面向來波方向，從而更好的吸收波浪能，當(dāng)波浪傳遞至平臺(tái)主體時(shí)兩側(cè)振蕩浮子列因波浪不同區(qū)域水浮力作用的不同與主體產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這些機(jī)械能被齒輪箱等結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能后供艙內(nèi)發(fā)電機(jī)利用。參考文獻(xiàn)1 游亞戈，李偉，劉偉民，等.海洋能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景J.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2010，34(14)：1-12. 2 蔡男，王世明.波浪能利用的發(fā)展與前景J.國(guó)土與自然資源研究.2012(6)：92-94. 3 焦永芳，劉寅立.海浪發(fā)電的現(xiàn)狀及前景展望J.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè).2010(12)：89-90. 4 王宏.海洋局關(guān)于印發(fā)海洋可再生能源發(fā)展綱要(2013-2016 年)的通知EB/OL .(2013-12-27) 2014-10-19./gongbao/content/2014/content_2654541.htm 5 鄭崇偉，賈本凱，郭隨平，等.全球海域波浪能資源儲(chǔ)量分析J.資源科學(xué)，2013，35(8)：1611-1616. 6 鄭崇偉，李訓(xùn)強(qiáng).基于WAVEWATCH模式的近22年中國(guó)中國(guó)海波浪能資源評(píng)估J.中國(guó)海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，41(11)：5-12. 7 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Renewable Energy，2012，41：44-63. 畢業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）開題報(bào) 告2本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：本課題要研究或解決的問題：國(guó)內(nèi)外通過研究海洋波浪能的特點(diǎn)，已提出了多種不同的波浪能發(fā)電裝置，這些裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)和原理各異，轉(zhuǎn)換效率高低不一，大部分處于理論或者初步設(shè)計(jì)階段。由于海洋波浪能利用技術(shù)較新，針對(duì)相關(guān)裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)還比較少，進(jìn)行相關(guān)研究工作對(duì)裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。在點(diǎn)吸收式波浪能發(fā)電技術(shù)方面：以往多采用單振蕩浮子采集波浪能的方式，或者多個(gè)單臂振蕩波波浪能裝置在二次轉(zhuǎn)換以后再進(jìn)行電力調(diào)配和并網(wǎng)，對(duì)多點(diǎn)陣列的點(diǎn)吸收式波浪能發(fā)電裝置的研究較少，相關(guān)振蕩浮子陣列中振蕩浮子間運(yùn)動(dòng)的相互影響也較少第一章簡(jiǎn)述了海洋能資源背景和國(guó)內(nèi)外海洋波浪能發(fā)電技術(shù)的研究現(xiàn)狀，介紹了幾種典型的波浪能發(fā)電裝置的技術(shù)原理。并對(duì)與本文提及的單臂振蕩波波浪能發(fā)電裝置進(jìn)行了調(diào)查和分析。第二章介紹了單臂振蕩波波浪能發(fā)電裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)和原理.第三章對(duì)單臂振蕩波波浪能發(fā)電裝置進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算擬采用的研究手段（途徑）：模型實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要由采能振蕩浮子、傳動(dòng)連桿、單向軸承、傳動(dòng)軸、行星增速齒輪箱、扭矩傳感器、發(fā)電機(jī)、結(jié)構(gòu)支架、機(jī)箱等組成，局部設(shè)計(jì)示意圖如圖1所示。如圖1所示為模型實(shí)驗(yàn)臺(tái)的機(jī)械原理示意圖，圖中球形振蕩浮子通過活動(dòng)扣件與連桿相連，連桿另一端通過螺絲與單向軸承固定，超越離合器只能帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸做單向旋轉(zhuǎn)，兩轉(zhuǎn)軸間通過齒輪相互連接，其中的轉(zhuǎn)軸 1 通過聯(lián)軸器與扭矩余轉(zhuǎn)速傳感器連接，從而可以通過傳感器測(cè)出振蕩浮子在波浪中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。機(jī)箱內(nèi)增速齒輪箱的輸出軸通過橡膠傳動(dòng)輪與直流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸相連，當(dāng)左側(cè)振蕩浮子因?yàn)椴ɡ说淖饔米鱿蛏蠑[動(dòng)時(shí)通過連桿帶動(dòng)單向軸承旋轉(zhuǎn)，單向軸承此時(shí)鎖死所以帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸 2 做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)振蕩浮子因重力作用向下擺動(dòng)時(shí)，單向軸承解鎖，并不帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸 2 旋轉(zhuǎn)，當(dāng)右側(cè)振蕩浮子因?yàn)椴ɡ俗饔孟蛏蠑[動(dòng)時(shí)通過連桿和鎖死對(duì)的單向軸承帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸 1 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，與轉(zhuǎn)軸2 鍵連接的齒輪和安裝在轉(zhuǎn)軸 1 上的齒輪嚙合，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸 1 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)右側(cè)振蕩浮子向下擺動(dòng)時(shí)同理不會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸 1 將這種間斷的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過行星增速齒輪箱將旋轉(zhuǎn)機(jī)械能傳遞給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)電。圖1 結(jié)構(gòu)圖圖2 原理圖驗(yàn)造波水槽采用淡水，多點(diǎn)陣列式波浪能發(fā)電裝置位于海中，需要進(jìn)行水密度修正。根據(jù)幾何相似和上述相似準(zhǔn)則可得主要物理量的比例尺。由于裝置設(shè)計(jì)與模型間的幾何相似性可得確定幾何比尺，表 5.2 中因?yàn)檫B桿初始位置為傾斜狀態(tài)，通過原裝置設(shè)計(jì)的尺寸通過連桿在水平面的投影得到，所以這里沿用連桿的投影長(zhǎng)度。振蕩浮子直徑、振蕩浮子吃水、連桿長(zhǎng)度分別選用幾種尺寸，用于為驗(yàn)設(shè)置對(duì)比組。由于模型實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件的限制，實(shí)驗(yàn)臺(tái)將采用齒輪結(jié)構(gòu)和連桿結(jié)構(gòu)來構(gòu)建中間轉(zhuǎn)換部分，主要分析一次轉(zhuǎn)換部分振蕩浮子的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)特性。驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)圖紙和實(shí)物，裝置通過支架位于造波水槽的上方，并為行星增速齒輪箱部分、電機(jī)部分搭鋼制作的套傳動(dòng)比為 1值，便于實(shí)論文搭建了一個(gè)套殼內(nèi)，1:35。中設(shè)計(jì)了波水槽中的箱，裝置的件不被水濺了在最大波的布置和安驗(yàn)臺(tái)的初步設(shè)多點(diǎn)陣列式活動(dòng)零件，濕造成銹蝕高下振蕩浮放。設(shè)計(jì)圖和具體式波浪能發(fā)電包括兩根蝕和故障，浮子帶動(dòng)連體設(shè)計(jì)圖紙電裝置水動(dòng)力根轉(zhuǎn)軸和單向其中行星變連桿運(yùn)動(dòng)的角力分析與優(yōu)化向軸承都位變速齒輪箱角度最大值。畢業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）開題報(bào) 告指導(dǎo)教師意見：1對(duì)“文獻(xiàn)綜述”的評(píng)語：2對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測(cè)：3.是否同意開題：同意不同意指導(dǎo)教師：年月日所在專業(yè)審查意見：負(fù)責(zé)人：年月日畢業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）設(shè)計(jì)(論文)題目：?jiǎn)伪壅袷幉馨l(fā)電裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：二級(jí)學(xué)院：專業(yè)：班級(jí)：學(xué)號(hào)：提交日期：年月日答辯日期：年月日 18金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文目錄目錄摘要IVAbstractV第1章緒論11.1 海洋能的研究背景與意義11.2 海洋波浪能的資源分布21.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析21.3.1 早期波浪能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展21.3.2 波浪能發(fā)電裝置的分類方法31.3.3 波浪能發(fā)電技術(shù)的理論研究31.3.4 波浪能發(fā)電技術(shù)的試驗(yàn)研究4第2章單臂振蕩波能發(fā)電裝置方案設(shè)計(jì)52.1 概述52.2 方案設(shè)計(jì)52.3 方案確定7第3章單臂振蕩波能發(fā)電裝置的受力與分析計(jì)算83.1 主要參數(shù)的計(jì)算83.2 液壓原理圖設(shè)計(jì)93.3 油缸直徑及行程的確定103.3.1 液壓缸最大推力Pmax的確定103.3.2 拉桿最大拉力Tmax的確定103.4 銷的選擇與校核10第4章液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)124.1油缸的計(jì)算與選型124.1.1 油缸的計(jì)算124.1.2油缸的選型124.2 油泵的計(jì)算與選型134.2.1油泵工作壓力P的計(jì)算134.2.2油泵理論流量QT的計(jì)算134.2.3油泵排量q的計(jì)算134.2.4油泵功率N的計(jì)算144.2.5油泵的選型144.3油箱與油管的計(jì)算與選型144.3.1油箱容積V的計(jì)算144.3.2油管內(nèi)徑d的計(jì)算14總結(jié)16參考文獻(xiàn)17致謝19單臂振蕩波能發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要波浪能源問題日益被重視，世界上有一些新的思路和新的技術(shù)浪潮的力量。截至目前，還有約340種不同的場(chǎng)景，千余項(xiàng)專利。手臂擺振動(dòng)能量是波的形式，波傾斜自我介紹。對(duì)于波浪能裝置的波能裝置的傾斜，在深化的過程中研究的商業(yè)價(jià)值逐步體現(xiàn)。這篇文章是關(guān)于浮力傾斜波能裝置。計(jì)算出的理論的基礎(chǔ)上，在浮力傾斜研究波能裝置的條款。論文章節(jié)概括如下：第一章討論了課題的研究背景，波浪能裝置的研究現(xiàn)狀提出重要性和調(diào)查的對(duì)象。第二章論述在研究設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)的組成和浮力傾斜波能裝置的基本原理進(jìn)行了分析。第三章，具有放置在固定的位置時(shí)，計(jì)算了波振幅的力量和分析不動(dòng)浮力的光波動(dòng)理論。然后導(dǎo)出的能量俘獲效率浮力振蕩裝置，并用水深度的關(guān)系，來分析擺機(jī)械阻尼的浮力。關(guān)鍵詞：波浪能發(fā)電；振蕩波；波浪能金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第1章緒論 Single Arm Oscillation Energy Generation Apparatus DesignAbstractWith the wave energy increasingly being taken seriously, the world made a number of wave power of new ideas and new technologies. So far there are about 340 kinds of different scenarios, more than one thousand patents. Arm pendulum oscillation energy is a form of wave energy, wave energy Tilting introduces himself. Tilting wave energy device for a wave energy device, its commercial value in the deepening of the study of the process of gradually being reflected. This article is about the buoyancy Tilting wave energy device. Calculated from the theory, in terms of buoyancy tilting wave energy device research. Thesis chapters are summarized as follows:The first chapter discusses the research background, research status of wave energy devices presented significance of the topic and the subject of research.The second chapter discusses the composition and the basic principles of buoyancy Tilting wave energy device was analyzed during the study device key technologies.In the third chapter, a slight wave theory of buoyancy placed in fixed position does not move when the force of the wave amplitudes were calculated and analyzed. And then derive the buoyancy means a pendulum motion capture energy efficiency, and analyze its relationship with water depth, buoyancy mechanical damping of the pendulum.Key words: wave energy; oscillation; wave energy第1章緒論1.1 海洋能的研究背景與意義傳統(tǒng)化石能源，使現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入了從農(nóng)業(yè)到人類社會(huì)繁榮的工業(yè)社會(huì)，提供動(dòng)力源源不斷整個(gè)工業(yè)文明，在近代的人類發(fā)展的組成部分。至今仍是人類社會(huì)最重要的化石能源消耗，化石能源的全球消費(fèi)量的比重超過80，而化石燃料能源的枯竭，地球數(shù)百萬年的所得產(chǎn)品的進(jìn)化，它們消耗很多比生產(chǎn)速度。在一方面，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類社會(huì)也越來越大的能源需求，按照這個(gè)速度，不久的將來會(huì)逐漸消耗殆盡的化石能源，這是人類發(fā)展的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。在另一方面，利用化石能源始終伴隨著溫室氣體的排放和生產(chǎn)了一批環(huán)境污染危害整個(gè)人類環(huán)境不符合健康的長(zhǎng)遠(yuǎn)社會(huì)發(fā)展的基本要求。劇情替代傳統(tǒng)的化石燃料，開發(fā)和使用新的清潔的尋找可再生能源，減少對(duì)環(huán)境的污染是海洋的共識(shí)是地球上面積達(dá)到3.61億公里，占地球表面的71。浩瀚的海洋是資源豐富，包括海洋化石能源還包括潮汐，波浪，溫度，鹽度梯度，海流的形式“海力”。經(jīng)受風(fēng)吹日曬等，從而導(dǎo)致不同的溫度，鹽度的不同區(qū)域，由月球和其他地區(qū)的產(chǎn)品滾動(dòng)海重力的作用海水，這些差異導(dǎo)致各種海洋能，從海上能量是干凈的，可再生的。開發(fā)和利用清潔可再生能源，這是對(duì)人類未來的發(fā)展具有重要意義，也是自身生存和發(fā)展的人類，來維持，擴(kuò)大生存空間最實(shí)用的方法之一。進(jìn)入21世紀(jì)以來，必須爭(zhēng)取許多國(guó)家的各種海洋資源，有各種海洋國(guó)家的新目標(biāo)，海洋科學(xué)和技術(shù)實(shí)力。社會(huì)主義在我們的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的滯后期發(fā)達(dá)國(guó)家落后。通過不斷開拓進(jìn)取，中國(guó)的實(shí)力一直保持科學(xué)和技術(shù)之間的聯(lián)系已經(jīng)在若干領(lǐng)域取得了長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步，但改革開放以來我們強(qiáng)調(diào)工業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，忽視環(huán)境管理和保護(hù)后。除了這種粗放的產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線是自然資源，如煙霧，全球變暖，污染地下水，要解決這些問題嚴(yán)重的環(huán)境問題很多浪費(fèi)，我們的政府已經(jīng)加大力度推進(jìn)節(jié)能減排，并正在制定環(huán)境友好型社會(huì)，并把重點(diǎn)放在支持新的清潔可再生能源的開發(fā)和利用，建立可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略路線圖。我們的海洋是巨大的，島嶼眾多，擁有490萬平方公里的海域面積超過6000群島海域，蘊(yùn)藏于這些領(lǐng)域?qū)⑹且还P寶貴的財(cái)富，開發(fā)和利用是合理的豐富的海洋能源資源有效地解決我們的能源和環(huán)境問題。海洋能技術(shù)一般是指在生活用海能量和生產(chǎn)的人可能通過多種海洋能量的技術(shù)在動(dòng)能，勢(shì)能，熱能，化學(xué)能的形式進(jìn)入電是該技術(shù)的功率能源等新興。能源技術(shù)的世界海洋能量是目前更多的開發(fā)的初始階段，可以達(dá)到開發(fā)新的海域，根據(jù)調(diào)查，這種巨大的海浪能量的量成熟潮使用源，進(jìn)一步通過使用波能源技術(shù)的商業(yè)規(guī)模仍處于實(shí)驗(yàn)性階段，有待更深入的研究和探索，溫度，鹽度差能和原始聲音的舞臺(tái)技術(shù)的其他用途。區(qū)域劃分和當(dāng)前形勢(shì)的總體規(guī)劃，中國(guó)已開始向海洋能，國(guó)家海洋局“海洋可再生能源發(fā)展綱要（2013-2016）”中提到中國(guó)將研究確定了三個(gè)主要的海洋能源試驗(yàn)場(chǎng)螺栓形勢(shì)和科學(xué)的角度和分區(qū)布局的能源需求，相繼開發(fā)在中國(guó)沿海地區(qū)科研機(jī)構(gòu)安裝各種海洋能試驗(yàn)裝置。這將進(jìn)一步推動(dòng)海洋能，海洋能技術(shù)研究基金會(huì)的發(fā)展。 1.2 海洋波浪能的資源分布海洋波浪能是海洋能源的動(dòng)能的一種形式，可以比其它海洋廣泛的傳播能量密度高的流動(dòng)特性。據(jù)調(diào)查，約2.5十億千瓦的全球波浪能，極具發(fā)展?jié)摿Φ目們?chǔ)量。圖1.1顯示全球浪潮通量范圍內(nèi)，這個(gè)數(shù)字可以集中在南印度洋和太平洋，北大西洋，北太平洋和類似波的能量密度區(qū)的世界中可以看出。一般，當(dāng)2千瓦/米波浪能磁通密度與它一起使用，該圖表明，大部分海洋區(qū)域的有效范圍內(nèi)的。1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析點(diǎn)吸式波能裝置也浮振蕩稱為波能裝置，其原理是將振動(dòng)能量通過漂浮在海中的波浪吸收浮海，并通過一種手段，這種能量轉(zhuǎn)換成電能吸收點(diǎn)波能量波能源技術(shù)效率高，比較容易制造，成本低，適合于波能可以是密度較低的國(guó)家中的波的能量密度的前部，所述流一般較小，以便收集合適的吸收式波浪能裝置的現(xiàn)場(chǎng)在我們的研究和推廣。1.3.1 早期波浪能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展所有的海洋國(guó)家有海洋勘探和研究波浪能源領(lǐng)域確定的世界具有重大影響，波浪能可最早的專利領(lǐng)域可以追溯到1799年，1911年，法國(guó)研制出世界上第一個(gè)海洋波浪能發(fā)電裝置。在20世紀(jì)60年代，專為能源浮標(biāo)日本第一個(gè)商用波浪能利用裝置是波浪能裝置。截至2010年，有利用波浪能技術(shù)專利使用了4000多個(gè)項(xiàng)目，在世界各地所有的海運(yùn)國(guó)家都參與波浪能源技術(shù)的研究，通過一系列的理論計(jì)算和數(shù)值模擬預(yù)先優(yōu)化的設(shè)計(jì)的，它有在原型中，測(cè)試設(shè)備的操作的發(fā)電裝置的穩(wěn)定性和可靠性的實(shí)際的海況一些波。歐洲岸邊波浪能資源豐富，因此相關(guān)研究在其他地區(qū)的發(fā)展更加突出也在積極探索領(lǐng)域。到目前為止，有在海洋和運(yùn)行實(shí)驗(yàn)的各種波能裝置。中國(guó)在上世紀(jì)70年代就開始研究，波浪能發(fā)電，在“七五”期間中國(guó)的第一批電廠的建設(shè)能源研究所廣州。在該機(jī)械鐘擺擺動(dòng)用喇叭板混凝土澆注收集收縮水道波通過發(fā)電內(nèi)部版本液壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，中國(guó)第一個(gè)傾斜波浪發(fā)電站國(guó)家海洋技術(shù)研究所在山東大管島“十一五”期間，發(fā)電設(shè)計(jì)達(dá)到30kW的。 1.3.2 波浪能發(fā)電裝置的分類方法根據(jù)蘇格蘭奧克尼群島的歐洲海洋能源中心（世界上第一個(gè)海洋能源中心）的分類，一旦波能量轉(zhuǎn)換裝置，中間轉(zhuǎn)換和第二轉(zhuǎn)換格式。海洋波浪能量轉(zhuǎn)換部分，諸如通過浮子，擺板和其他結(jié)構(gòu)，波浪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化的集合;輔助波能量轉(zhuǎn)換的中間轉(zhuǎn)換部分繼續(xù)使波能量以促進(jìn)采集發(fā)電機(jī)，二轉(zhuǎn)換機(jī)械能的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能的波浪能發(fā)電設(shè)備的流程圖，該圖所示，一個(gè)轉(zhuǎn)換部的轉(zhuǎn)換而通過搖動(dòng)浮子，捕獲，以改善以實(shí)現(xiàn)波能量的有效轉(zhuǎn)化這些部件的物理參數(shù)擺錘構(gòu)件板波能量，應(yīng)進(jìn)行調(diào)查和海洋變化可能性的不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)。經(jīng)由齒輪箱，藝術(shù)作品的中間層轉(zhuǎn)換部分，飛輪元件具有用于通過輔助過渡發(fā)電機(jī)的機(jī)械能基本上轉(zhuǎn)換成一個(gè)連續(xù)的，穩(wěn)定的機(jī)械能發(fā)生器的轉(zhuǎn)換部分的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電力，目前一般轉(zhuǎn)換所述能量由常規(guī)的交流發(fā)電機(jī)的裝置或直流發(fā)電機(jī)還涉及新技術(shù)的應(yīng)用：線性電動(dòng)機(jī)。研究主要集中在波浪能轉(zhuǎn)換技術(shù)，包括轉(zhuǎn)換的機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，包括大專轉(zhuǎn)換發(fā)生器等，網(wǎng)絡(luò)和投注選項(xiàng)的系統(tǒng)的中間部分的部分。按波能量收集的另一個(gè)轉(zhuǎn)換可以分為擺動(dòng)型水柱，光滑，傳輸類型，指向不同的形式（振蕩浮動(dòng)）型，擺動(dòng)，鴨等的捕捉，但也將金屬磁性的應(yīng)用液波功率器件技術(shù)。所述壓力裝置是不固定的，或可被分成固定的和可變的，根據(jù)不同的機(jī)械原理，這意味著次要轉(zhuǎn)換部分可以分為氣動(dòng)，液壓和齒輪。波能裝置的一個(gè)典型的原理是該裝置的示意圖包括浮體，繩索，直線電機(jī)，系泊系統(tǒng)中，當(dāng)在接近波浪浮體波浪狀運(yùn)動(dòng)，上下移動(dòng)浮子驅(qū)動(dòng)動(dòng)子運(yùn)動(dòng)簾線振蕩到直線的另一端部電機(jī)以產(chǎn)生電能，以防止位于密封殼體內(nèi)的線性馬達(dá)獲得，防止海水的進(jìn)入。 1.3.3 波浪能發(fā)電技術(shù)的理論研究由于吸收式波浪發(fā)電技術(shù)具有轉(zhuǎn)換效率高，結(jié)構(gòu)，尺寸變化大的優(yōu)勢(shì)，目前的理論研究和目前發(fā)展迅速設(shè)計(jì)和開發(fā)相關(guān)設(shè)備的角度來看，研究主要集中于波器水動(dòng)力性能分析，控制策略設(shè)定相位，通過改變?cè)O(shè)計(jì)參數(shù)，以便優(yōu)化的發(fā)電設(shè)備的效率，以提高裝置的安全性能調(diào)整反饋調(diào)節(jié)控制，新一代壓電材料中的應(yīng)用具有重要的成為方向，本文涉及到流體力學(xué)分析設(shè)備，所以重點(diǎn)介紹這一研究現(xiàn)狀。早在1981年，托馬斯等人，總結(jié)了在墨西哥灣流的基本功能的波浪能裝置，互動(dòng)浮體被海浪之間的研究的基礎(chǔ)上，于2002年直線法爾考波假設(shè)，以吸收波能的點(diǎn)的腔裝置和該裝置的總效率的入射角的幾何形狀的影響發(fā)生裝置流體動(dòng)力學(xué)分析。頸部于2007年，通過建立一個(gè)頻率的時(shí)間域混合模型來分析流體動(dòng)力雙浮標(biāo)波浪能裝置響應(yīng)特性，相位控制學(xué)習(xí)方法來提高能量轉(zhuǎn)換效率問題的手段，在BaBarit 2012年的研究分析，加在沒有粘性流體動(dòng)力學(xué)方程的次級(jí)阻尼項(xiàng)來檢查粘性阻尼流體分析的效果。包括國(guó)內(nèi)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)也有很多的研究，劉中間三個(gè)線性源和匯的分析是在1987年法在規(guī)則波的深度下車駁船移動(dòng)單元響應(yīng)問題，能源繩松偉廣州研究所等于2013是一段波吸收水動(dòng)力分析，正波浮意味著外部激勵(lì)動(dòng)力和阻尼進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法。馬哲中國(guó)海洋大學(xué)吸引流體動(dòng)力波施加浮子外阻尼浮子下方的振蕩進(jìn)行分析如在2013年的問題的響應(yīng)的沖擊載荷的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，并以浮動(dòng)的振動(dòng)的各種物理性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)特性的響應(yīng)討論.1.3.4 波浪能發(fā)電技術(shù)的試驗(yàn)研究近年來，快速的技術(shù)發(fā)展波浪能吸收點(diǎn)，有波浪能發(fā)電裝置的吸收點(diǎn)多一直是樣機(jī)模型水池實(shí)驗(yàn)，把一些在現(xiàn)實(shí)的海況和小規(guī)模試驗(yàn)。如圖所示，2010年英國(guó)的AWS海洋能源研發(fā)阿基米德波擺基地，成立于蘇格蘭周圍海域1.6原理和物理測(cè)試，作品被圓柱形浮筒，浮筒由于UPS的波期間起伏不一起移動(dòng)，與浮標(biāo)，這是啟動(dòng)太晚，的波浪能產(chǎn)生的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)的特性快，小規(guī)模的發(fā)展而發(fā)展的線性電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)浮標(biāo)電纜內(nèi)部部分采用直線電機(jī)技術(shù)，相關(guān)圖點(diǎn)線性制動(dòng)檢測(cè)設(shè)備1.7廣州能源研究所在2011年底發(fā)展起來的，當(dāng)容量10KW，在茫茫大海上和水下阻尼直線電機(jī)及其在廣州原理萬山島海域作業(yè)如圖1.8和移動(dòng)盤和固定連接到固定到浮動(dòng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)和發(fā)電的振動(dòng)直線電機(jī)定子圖1.9集美大學(xué)海洋能源的研究和開發(fā)團(tuán)隊(duì)可以采取全面的海洋測(cè)試平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，平臺(tái)由浮子和擺動(dòng)板波能量的振動(dòng)兩側(cè)的列的主要部分捕獲，由垂直軸風(fēng)力渦輪機(jī)中，當(dāng)沿給定方向的波，工作平臺(tái)將左右前端浮筒轉(zhuǎn)動(dòng)的作用收集海上風(fēng)力中，為了擺動(dòng)的主要平臺(tái)“為船體后部的方向，以使波浪能，更好的吸收時(shí)的波穿過平臺(tái)振蕩波主體的兩側(cè)浮標(biāo)其他列，因?yàn)橄鄬?duì)移動(dòng)的水的浮力的不同區(qū)域的身體，這些機(jī)械變速箱和其它結(jié)構(gòu)這可轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)機(jī)械能供應(yīng)發(fā)電機(jī)使用艙。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第2章單臂振蕩波能發(fā)電裝置方案設(shè)計(jì)第2章單臂振蕩波能發(fā)電裝置方案設(shè)計(jì)2.1 概述圖2. 1是離網(wǎng)型浮力擺式波浪能發(fā)電機(jī)組的總體結(jié)構(gòu)組成，兩個(gè)主要的機(jī)械系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)：完整的機(jī)械系統(tǒng)以吸收大的能量，并且能量傳遞函數(shù)，它包括浮力和液壓傳動(dòng)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換為波被轉(zhuǎn)換成動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能，從而液壓系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，以及發(fā)電機(jī)，電氣系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)將旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，并實(shí)現(xiàn)能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換，這是一臺(tái)發(fā)電機(jī)，一個(gè)系統(tǒng)控制單元和充放電控制系統(tǒng)等的主要功能。包括能源，但它也可以通過電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)趕上浮球和最大化穩(wěn)定的功率輸出圖2.1離網(wǎng)型浮力擺式波浪能發(fā)電機(jī)組的總體結(jié)構(gòu)2.2 方案設(shè)計(jì)浮力擺式波浪能發(fā)電裝置包括浮力擺、液壓缸和欽接機(jī)構(gòu)等，具體機(jī)械結(jié)構(gòu)如圖2.2所示因2.2 浮力擺式波浪能發(fā)電裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖浮力傾斜波裝置結(jié)構(gòu)的機(jī)構(gòu)中的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)和功率分析前的數(shù)，研究機(jī)構(gòu)的自由，以確定所希望的使設(shè)置來控制7的移動(dòng)，其中該圖可被簡(jiǎn)化固定圖2.3。圖2.3浮力擺式波浪能發(fā)電裝置機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖該組織是由機(jī)架1，原動(dòng)機(jī)2是復(fù)合欽鏈和兩個(gè)II類基團(tuán)，和其中B是由三個(gè)部件的鈦鏈的組合物，從而使構(gòu)成交替的旋轉(zhuǎn)數(shù)3-1 = 2C，D兩個(gè)兩個(gè)成員，每?jī)蓚€(gè)旋轉(zhuǎn)副，因此該機(jī)構(gòu)一共N = 5活躍成員，一共P1口7低邊和高pH=0副手，無局部自由度和虛限制，獲得自由度，可根據(jù)下式為組織自由平面被命名：因?yàn)橥葦?shù)量的自由度運(yùn)動(dòng)構(gòu)件機(jī)構(gòu)和團(tuán)體的都是一體，使浮力傾斜機(jī)制的波浪能裝置的相對(duì)運(yùn)動(dòng)提供。設(shè)計(jì)浮球機(jī)械結(jié)構(gòu)主要鋼板20通過焊接，以便在浮力的厚度來進(jìn)行，以使浮體，并與同樣薄越好的一定的剛度，既減輕重量節(jié)省材料，而且還形成改善與波其，增加浮力擺置換反應(yīng)。為此浮力投入中空內(nèi)部，頂部和底部被設(shè)計(jì)成半圓弧，4毫米前壁板壁厚。為了訪問促進(jìn)展氣缸和剛性，是圓網(wǎng)造紙氣缸軸承座設(shè)計(jì)成固體，從而防止向上力擺變形時(shí)，內(nèi)部硬盤部件焊接到厚度為20正加強(qiáng)肋，側(cè)楊的壁厚板8同時(shí)需要充分考慮密封浮力吊帶的可靠性。2.3 方案確定在這種情況下，使用浮置擺動(dòng)的平板車在圖4.4示出的空氣動(dòng)力學(xué)輪廓。在節(jié)中的自動(dòng)分析3.2.3結(jié)論是波浮力的鐘擺漂浮密度，寬度和高度傾斜的影響裝置的小能量俘獲效率。所以浮力吊索設(shè)計(jì)過程中，在每一種情況下的向上的力擺的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要考慮因素。用厚度為20毫米的焊接加固肋浮力，擺浮力擺，以確保機(jī)械強(qiáng)度。最重要的參數(shù)是浮力吊帶：一盤高，= 1.6, Z，厚度d=0.1m時(shí)，擺幅W =2.0M，缸樞軸支承樞軸點(diǎn)的點(diǎn)位從口離開=0.25米。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文第3章單臂振蕩波能發(fā)電裝置的受力與分析計(jì)算第3章單臂振蕩波能發(fā)電裝置的受力與分析計(jì)算3.1 主要參數(shù)的計(jì)算常規(guī)的液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，系統(tǒng)的條件下，通常的功率輸出，用于實(shí)現(xiàn)一定的運(yùn)動(dòng)的液壓系統(tǒng)。波功率的液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則是，以確定實(shí)際的工作海道設(shè)備，以確定在海上的實(shí)際情況的液壓系統(tǒng)的特定參數(shù)在波浪，防止最佳匹配之間海浪液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和位置，使總能量流動(dòng)產(chǎn)生的效率意味著最佳。同時(shí)，該網(wǎng)站還與器件的具體問題試航實(shí)驗(yàn)在施工，所以在選址過程中應(yīng)考慮安裝和維護(hù)的方便性和海洋環(huán)境，通過最大限度地減輕災(zāi)害的可行性。選擇主浮力海上吊索的工作條件：平均波高H=1M，波幅a=H/2,海水水深h=10m,平均周期是T=6S,平均頻率，平均波長(zhǎng)。則將以上海況參數(shù)代入式3.28計(jì)算其波浪力幅值，計(jì)算得：（3.1）從式子3.32可知，波浪力幅值的作用點(diǎn)位于浮力擺的中點(diǎn)，所以根據(jù)力矩的計(jì)算公式可得波浪力矩為：（3.2）從浮力擺的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由力矩平衡條件（忽略隨動(dòng)液壓缸的力矩，假設(shè)浮力擺重力力矩和浮力力矩平衡）：（3.3）代入數(shù)據(jù)可得，計(jì)算液壓缸在運(yùn)動(dòng)的過程中的最大壓力為：（3.4）計(jì)算浮力擺在設(shè)定海況下的最大擺角為（3.5）在浮力擺設(shè)計(jì)的過程中，為了留有一定的安全余量，同時(shí)考慮液壓缸的行程等問題，取浮力擺的極限運(yùn)動(dòng)角度為30。液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速保持在發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速附近，n=750r/min.3.2 液壓原理圖設(shè)計(jì)根據(jù)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)本方案中浮力擺式波浪能發(fā)電裝置的原理圖如圖3.1所示。圖3.1 液壓原理圖1液壓缸1 2液壓缸2 3單向閥4安全閥5壓力表6主輔回路蓄能器7壓力傳感器8主回路液壓馬達(dá)9永磁同步發(fā)電機(jī)10精濾油器11輔助回路液壓泵12輔助回路異步電機(jī)13粗濾油器14油箱15溢流閥16扭矩傳感器17轉(zhuǎn)速傳感器。該系統(tǒng)包括主油壓回路和所述油路，主要功能是提供動(dòng)力的液壓回路，液壓油在到達(dá)汽缸被傳遞到過程變量，電荷入口導(dǎo)管的功能是當(dāng)系統(tǒng)比系統(tǒng)充氣壓力的設(shè)定值低時(shí)，氣泡的液壓系統(tǒng)的作用和振動(dòng)的系統(tǒng)。主液壓回路的操作如下：當(dāng)浮力，鐘擺沿逆時(shí)針方向樞轉(zhuǎn)，液壓缸2的活塞桿腔，設(shè)計(jì)，流動(dòng)通過止回閥3.7液壓油從未桿腔，然后將可變驅(qū)動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，液壓第一汽缸活塞流到移動(dòng)的有桿腔通過單向閥3.2,3.1酒吧客房桿腔液壓油;如果順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，液壓缸在公平的運(yùn)動(dòng)L 2。安全閥4.1,4.3確定該系統(tǒng)的最大壓力設(shè)定為18Mpa。最大操作壓力是由減壓閥15被設(shè)定在2.5MPa的確定。充電電路的工作原理如下：當(dāng)返回管低于1a，壓力傳感器將信號(hào)發(fā)送到控制器，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)油，分別通過止回閥3.1,3-3,3.6,3 0.8添加油到系統(tǒng)中，當(dāng)壓力達(dá)到1.5MPa時(shí)。在液壓系統(tǒng)壓力容器6吸收系統(tǒng)波動(dòng)。3.3 油缸直徑及行程的確定3.3.1 液壓缸最大推力Pmax的確定跟據(jù)式計(jì)算得KN。3.3.2 拉桿最大拉力Tmax的確定根據(jù)式計(jì)算得KN。3.4 銷的選擇與校核銷軸均用45鋼制造，作調(diào)質(zhì)處理，其屈服強(qiáng)度=355MPa，選擇安全系數(shù)為2，其許用剪切應(yīng)力=0.5=177.5Mpa。值50mm。由上述各力的計(jì)算分析可知，整個(gè)機(jī)構(gòu)中油缸作用點(diǎn)處所受力最大，且在角時(shí)取得極限值。MPa例如，選擇該機(jī)構(gòu)所有的關(guān)節(jié)，以滿足強(qiáng)度要求。氣缸的選擇主要是根據(jù)所需的最大功率，并確定最大行程。根據(jù)液壓缸的系統(tǒng)的加工性能，該：（6-1）式子里，系統(tǒng)效率，通常按=0.8；液壓系統(tǒng)額定工作壓力（MPa），參考表6.1選取,越高，對(duì)密封要求也越高，成本亦隨之上升；根據(jù)機(jī)構(gòu)的類型及其工作特點(diǎn)，取MPa。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文參考文獻(xiàn) 第4章液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1油缸的計(jì)算與選型4.1.1 油缸的計(jì)算油缸式執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一個(gè)液壓系統(tǒng)，升降和卸載也表示，兩家機(jī)構(gòu)的直接動(dòng)力源。通常分為浮動(dòng)活塞氣缸和朱物種類別。他們單動(dòng)式活塞，大，小的拉伸長(zhǎng)度的圓筒長(zhǎng)度，使用低油壓力（通常不超過在14MPa）。朱浮動(dòng)型多級(jí)伸縮缸，一般2-5添加過渡，結(jié)構(gòu)緊湊，具有短而粗，大的伸縮長(zhǎng)度，用液壓高（高達(dá)35MPa的），布局等方面的優(yōu)勢(shì)是很容易的幫助進(jìn)行安裝。朱浮動(dòng)型缸在一個(gè)方向上分割并在兩個(gè)方向上作用的行為。有液壓附加汽車雙作用式落地，順風(fēng)順?biāo)?，時(shí)間快。直推機(jī)構(gòu)多采用多級(jí)單缸和聯(lián)動(dòng)機(jī)制結(jié)合使用單級(jí)單作用油缸。表4.1液壓設(shè)備常用的工作壓力設(shè)備類型機(jī)床農(nóng)業(yè)機(jī)械或中型工程機(jī)械液壓機(jī)、重型機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械磨床組合機(jī)床龍門刨床拉床工作壓力P/（MPa）0.82.0352881010162032（1）油缸直徑與行程的計(jì)算從式子（4-1）算出結(jié)果為：mm mm （2）機(jī)構(gòu)油缸直徑與行程的計(jì)算從式子（4-1）算出結(jié)果為：mm 參考同類機(jī)構(gòu)，取mm。 4.1.2油缸的選型根據(jù)上述計(jì)算的L和d值，查得：油缸選用單級(jí)活塞雙作用缸HSG-L-01-250/180800-E2501；機(jī)構(gòu)油缸選用多級(jí)活塞單作用缸3TGI-E150880。4.2 油泵的計(jì)算與選型常見的齒輪泵和活塞泵被分成兩大類。齒輪泵通常是網(wǎng)眼外，在相同的體積，但低油壓齒輪泵的大流量比活塞。最大的特點(diǎn)是液壓活塞高（油壓力范圍為1635MPa的）和一個(gè)最低速度仍然生產(chǎn)滿油可降低固定吊裝時(shí)間。使用更多的燈上的齒輪泵，經(jīng)常使用串聯(lián)CB，CBX，CG，CN，等經(jīng)常在重型活塞泵中使用。4.2.1油泵工作壓力P的計(jì)算（4-2）式子里，油缸最大作用力，(N)；油缸橫截面積，(m2)。則：MPa4.2.2油泵理論流量QT的計(jì)算（4-3）式子里，油缸最大工作容積（m3），按下式計(jì)算：L、的單位均為m；舉升時(shí)間，(s)，一般要求20s，取s；液壓泵容積效率=0.850.9。則： L4.2.3油泵排量q的計(jì)算 mL/r （4-4）式子里，油泵流量；油泵額定轉(zhuǎn)速。取力器速比：；油缸工作時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：r/min；則，油泵轉(zhuǎn)速r/min那么：mL/r （4-5）4.2.4油泵功率N的計(jì)算（4-6）式子里，油泵最大工作壓力，(Pa)；油泵額定流量，(m3/s)；油泵總效率=0.8。則： KW4.2.5油泵的選型根據(jù)上述計(jì)算P、q和N的值，查閱相關(guān)資料，選擇CB-FD40型號(hào)的單齒輪泵。4.3油箱與油管的計(jì)算與選型4.3.1油箱容積V的計(jì)算一般油箱容積要大于或者等于全部工作油缸工作容積的三倍，式子為：那么：L設(shè)L4.3.2油管內(nèi)徑d的計(jì)算由即：式子里，油泵理論流量；管路中油的流速；高壓管路中油的流速3.6m/s；低壓管路中油的流速m/s。則：高壓油管內(nèi)徑mm低壓油管內(nèi)徑mm從上式看出，并選用，管接頭形式為A型扣壓式；低壓回油管我選（HG4-406-66）。液壓油冬季選用HJ-20號(hào)機(jī)械油，夏季HJ-30號(hào)機(jī)械油?？偨Y(jié)畢業(yè)，所以我可以加深一體化機(jī)械原理，液壓，機(jī)械和材料工程知識(shí)，用專業(yè)的課程，分析和解決機(jī)械設(shè)計(jì)問題，進(jìn)一步鞏固和擴(kuò)大所學(xué)的知識(shí)。通過分析大量的設(shè)計(jì)實(shí)踐，逐步樹立正確的設(shè)計(jì)思想，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，熟悉機(jī)械設(shè)計(jì)，開發(fā)和問題，解決問題的能力的一般規(guī)則。按照設(shè)計(jì)計(jì)算，圖紙和使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范，設(shè)計(jì)指南，以及其他相關(guān)信息，全機(jī)械設(shè)計(jì)

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