维修线性流量阀的内筒设计修订稿

维修线性流量阀的内筒设计内筒设计重合的区域(即将四边形与外筒孔相的比例要求等作为约束条件构建最优化模型关键词：贪婪算法最优化模型线性关系接近度设计。就可以在维修所需要的内筒上加工出合适的孔。当然方形，筒的转动转化为两个长方形范围内，使过流面积与内筒旋差在某种意义下最小。人满意的内筒孔形状应该使主要工作区中所对应的旋转角的基础上，本着对自然科学的热爱以及为原则，保证设计的简单、易懂。在讨论内、外筒之间各种函数关系时，可以把实际的部件看成是空间几何严格的线性关系，那么旋转的角度跟过流面积的增加量成正比，(由于外筒孔是圆形)要想满足这一点那么所选图形必须有两条边是平行的这样才能保证每交的第一个点以后旋转的角度的大小与过流面积大小成严格的比例维，在问题一内筒孔形状研究的基础上计的基础上对设计进行改进看是否能满足第二个内筒孔的面积尽量大以及线性区间的长度尽量续)成阶梯状，时期分段线性区间的长度，和个分段的面积之和满足题目给出[1]假设筒的转动转化为两个长方形的平动来思考；假设内筒和外筒在轴向间是相对运动的；[3]假设水泥砂浆的流量与旋转角度和过流面积近似成正比；LrDd面积孔重合部分的面积。的面积。[3]线性关系：从数学的角度看，线性关系可理解为自变量改变单位大小时，因形状，其中外筒固定，其侧线。与外筒直径近似相同的内筒筒孔相交部分的面积与旋转角度性关系，这样是为了便于控制内筒转动的角度和速度，如右图所示：没有相对运动，内筒可以自由转动。内筒孔的形状应满足以下几个要求：变单位大小时，过流面积以固定水平，只要知道曲线的形状就可以虑，内筒孔的形状过于复杂将大大增加成本且加工的精确性受到影响。虑线性关系的检验。长方形，筒的转动转化为两个长方形上的圆孔。示意图如下：外筒外筒外筒孔d外筒孔控制流量的阀体为两个直径大致相同的同心圆柱筒，其中外筒固定，内筒旋转，当将阀体结构进行平面化处理时，内筒的转动近似看做矩形的平动，其满足规范的内筒孔形状设计内筒孔的形状最关键的是寻找满足线性关系的图形，根据线性关系的定义可在规定。即当内筒转动时，移动量改变单位大小时，过流面积以固定大小发生变化。两孔相交的部分的最大面积不能超过外筒孔的面积。内筒孔的形将问题平面化处理后，判断其是否满足线性关系主要考虑当内筒孔逐渐接近外筒孔外筒孔时，移动单位距离，过流面积的改变量是否相同，设计过程可情况，即在内筒转动的过程中，当外筒孔刚刚到达内筒孔的边缘和外筒孔恰好偏离内筒孔的边缘这两种情况。满足的是内筒孔的面积不超过外筒外筒孔的直径即可。线性关系的。设计规范筒孔在移动的过程移动单位距离时和外。考虑图形的对称性和圆的特点。对基本三角形矩形圆形出，基本图形中，三角形、四边形、圆形等都不能满足较好的范下设计符合需求的图形根据以上分析，可得出两个结论，一是若满足线性关系，则图形的上下底边应近似平行；二是图形的边界尽量与外筒孔有可重合的区域。因此，在基本多边形无法满足要求的前提下，设计内筒孔的形状为：筒平面化处理后，结合内筒孔的形状及位置(内筒孔的面积不超ddL2r可利用的面积越大越好，即过流面积的最大时恰孔的位置在外筒孔中心轴线所在的平面时可处理后，内筒孔的水平中垂线与外筒孔中垂部分为重合的区域)，示意图如下：轴线轴线由其它位置进入定量检验r角近似成线性关系，同时在最大内，实际情况与严格线性关系的误差在某种意义下最小。反映在如下：移动方向移动方向约束接于外筒孔，设内筒孔的横向长度为L，纵向长度为dr为：22计的内筒孔的形状可求得当内筒孔的横纵向长度满足何比例时过流积能达到最大，由不等式的性质得：状没有相对运动，内筒可以自由转动。内筒孔的形状应满足以下几个要求：①使主要工作区中所对应的旋转角度的线性区间尽量长(至少达最大范围区间是否满足设计需求内筒孔的面积的要求和线性区间的长度要求中的一个，在保证能满足其中一个对内筒孔的形状重新设计，经计算得：(线性区间长度达到75%时〈最大过流面积达到外筒孔面积的(线性区间长度达到%时〈最大过流面积达到外筒孔面积的或重新设计。经量化分析可得此种情况下不能同时满足使主要工作区中所对应的旋转角对其他的可行图形进行分析得知连续的线性区域无法同时满足对线性区间长经以上分析得知连续的线性区域无法同时满足对线aa中轴线内筒孔的形状及位置(内筒孔的面积不超筒孔的面积)，最终结合贪婪算法的思想得到以下图形：移动方向内筒孔外筒壁2r量分析并优化内筒孔的具体形状过流面积是在一个稍小的范围内，被称为主要工作区，它是最大范围中的一段。因此，在维修固井机内筒时，比较令人满意的内筒孔形状应该使主要工作区中所对应的旋转角度的线性区间尽量长(至少达最大范围区间长度的75%以上)，而且主要工作区的最大“过流面积”尽量大(至少要达到外筒孔面积的根据上文中得到的内筒孔形状，分析当其内切于外)，内筒孔面积的表达式。将212则由右图可知：(a|d1=2Rsin(a|12|12d=2Rsin222设S为内筒孔沿轴线分为两部分时，外筒孔与内筒孔的间隙所占的面积S为：ooS=S()(1)o弓设长弦对应弓形部分的面积为S，所对应扇形部分的面积为S，长弦与圆心弓扇构成的三角形的面积为S，则根据三则的位置关系和圆形的有关性质可得：S=SS=SS=dd'(2)弓扇180222S=R1dd'(d'd')do180222121S=S2S=R22(R1dd'(d'd')d)roundo180222121D=d=2Rsin2根据题意应将主要工作区中所对应的旋转角度的线性区间尽量长(至少达至少要达到外筒孔面积的85%以上)作为优化模型的主要目标，为了将两个目标线性区间长度的接近度=线性区间长度过流面积的接近度=内筒孔面积Sround的线性区间线性区间长度的接近度为w可表示为：w=SS，同理可设主要und工作区中所对应的旋转角度的线性区间为d3，外筒孔的半径为r，过流面积的22其内切于外筒空时(即过流面积最内(x|d=2r(xy2y2设长弦对应弓形部分的面积为S，所对应扇形部分的面积为S，长弦与圆心构扇成的三角形的面积为S，则根据三则的位置关系和圆形的有关性质可得：编S2r形状，分析当其内切于外筒空时(即过流面积最求得内S积为S，长弦与圆心构成的三角形的面积为S，则根据三者的位置关系和圆形扇扇360222：y角模型：dS.T|(一x)22(5)〈|l2l2对应的角度为度，内筒孔纵横向的比例为，主要工作区中所对应的