基于AMESim的液壓機(jī)壓力加載性能仿真研究

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com第6期(總第175期)機(jī)械工程與自動(dòng)化NO．62012年12月MECHANICALENGINEERING&AUT()MATI()NDeC．文章編號：1672—6413(2012)06—0058-02基于AMESim的液壓機(jī)壓力加載性能仿真研究胡俊，吳玉國，張瓊(1．安徽工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，安徽馬鞍山243002；2．南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，江蘇南京210094)摘要：針對快速液壓機(jī)存在壓力加載延遲的問題，提出了在液壓系統(tǒng)中采用高位充液油箱和更換液控單向閥為大通徑充液閥的改進(jìn)方案。利用AMESim對改進(jìn)前、后的系統(tǒng)進(jìn)行建模并仿真，通過分析改進(jìn)前、后液壓

2、缸的行程、壓力變化曲線和充液闖、液控單向周的流量曲線，證實(shí)了改進(jìn)方案能較好地改善液壓機(jī)壓力加載性能，提高工作效率。關(guān)鍵詞：液壓機(jī)；壓力加載；AMESim仿真中圖分類號：TP271．31：TP391．9文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A0引言1．2改進(jìn)方案快速液壓機(jī)廣泛應(yīng)用于汽車、家用電器、廚房用具根據(jù)以上的分析，提出對液壓機(jī)液壓系統(tǒng)改進(jìn)方的制造領(lǐng)域。壓制頻率是液壓機(jī)的一個(gè)重要性能指案如下：標(biāo)。采用VFD容積調(diào)速、大流量控制閥[1]、自重失(1)將液控單向閥更換成帶卸荷式充液閥，將其安速0和快速液壓缸[3等措施，可以提高液壓機(jī)工作效裝于液壓機(jī)頂端，利用管道與液壓缸上腔大活塞相連率。但是，液壓機(jī)存在壓力加載延遲問

3、題，從而影響液接。該充液閥具有大通徑、低開啟壓力](O．012MPa)壓機(jī)工作效率。本文針對快速液壓機(jī)在壓制過程中存和低壓力損失等優(yōu)點(diǎn)，十分適合空程下行時(shí)液壓缸充在的壓力加載延遲問題，利用AMESim軟件對快速液液使用。壓機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究，并提出了對液壓系統(tǒng)的改進(jìn)方案。1液壓機(jī)液壓系統(tǒng)壓力加載分析與改進(jìn)1．1液壓機(jī)壓力加栽的分析圖1是某快速液壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖。液壓系統(tǒng)采用了快速液壓缸，在空程下行時(shí)，液壓泵向液壓缸上腔小活塞供油，上腔大活塞通過液控單向閥6從位于液壓機(jī)底部的主油箱吸油。該液壓系統(tǒng)壓力加載產(chǎn)生延遲現(xiàn)象，分析原因如下：(1)液壓系統(tǒng)采用液控單向閥充液，存在開啟壓力較高(

4、O．04MPa)和壓力損失較大等缺點(diǎn)，造成了工作缸上腔吸油不足，從而在空程快速下行轉(zhuǎn)入工作行1一油箱；2一柱塞泵及配套電機(jī)；3一溢流閥；4一壓力表；程時(shí)，液壓泵必須先通過順序閥補(bǔ)充上腔大活塞處的5一三位四通電磁換向閥}6～順序閥；7一液控單向閥；油液空缺，才能夠順利加載，因而導(dǎo)致了液壓缸壓力加8一快速液壓缸；9一安全閥；10一濾油器圖1液壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖載延遲。(2)在液壓機(jī)上設(shè)置一個(gè)高位充液油箱與充液閥(2)液壓機(jī)只有一個(gè)主油箱位于壓機(jī)底部，通過相連接。由于液壓缸回程時(shí)，更多的油液會(huì)通過充液管道與液控單向閥與液壓缸上腔連接，低位油箱充液閥流回充液油箱，因此在充液油箱適當(dāng)高度開一個(gè)油時(shí)管

5、道的沿程壓力損失和重力勢能損失必然加劇了液口，利用管道與低位主油箱相連接，以保證兩個(gè)油箱均壓缸空程下行時(shí)上腔大活塞的充液不足，因而也導(dǎo)致能夠正常使用。其他液壓元件均不作改動(dòng)。壓力加載延遲。收稿日期：2012—06—12；修回日期：2012—07—12作者簡介：胡俊(1987一)，男，安徽安慶人，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)橐簤合到y(tǒng)仿真。學(xué)兔兔www.xuetutu.com2012年第6期胡傻，等：基于AMESim的液壓機(jī)壓力加栽性能仿真研究·59·2基于AMESim的建模與仿真也證實(shí)了此時(shí)液壓泵正在給上腔大活塞補(bǔ)油，不能對本文利用AMESim對改進(jìn)前、后的液壓機(jī)液壓系系統(tǒng)加壓，一個(gè)工作循環(huán)耗

6、時(shí)2．75s；改進(jìn)后液壓缸空統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真[5]以及分析。程下行到100mm后，能夠立即轉(zhuǎn)為工進(jìn)加載階段，順2．1液壓系統(tǒng)的建模利完成工件的壓制，總耗時(shí)1．3S，改進(jìn)后系統(tǒng)沒有壓液壓機(jī)改進(jìn)主要針對壓力加載性能，因此本文對力加載延遲。壓力加載性能影響較大的元件(如充液閥、液控單向：：閥、快速液壓缸)進(jìn)行了較詳細(xì)的建模，其他元件采用0．目AMESim中液壓元件庫中標(biāo)準(zhǔn)件搭建。改進(jìn)后液壓系統(tǒng)的AMESim模型如圖2所示。：：t／s(a)改進(jìn)前U．00．ZU．4U．b0．81．01．Z1．4t／s(b)改進(jìn)后圖3改進(jìn)前、后液壓缸位移曲線圖4為改進(jìn)前、后液壓缸上腔壓力曲線，改進(jìn)前系統(tǒng)在1．75s才

7、開始壓力加載，而改進(jìn)后系統(tǒng)在0．5s時(shí)便順利轉(zhuǎn)為壓力加載，沒有壓力加載延遲。圖2改進(jìn)后液壓系統(tǒng)AMESim模型∞在液壓系統(tǒng)的AMESim模型中，改進(jìn)前系統(tǒng)使用液蔓＼控單向閥為液壓缸充液，用管道模塊來模擬充液時(shí)的管·R道沿程壓力損失。因?yàn)镠CD庫中活塞缸模塊無法模擬動(dòng)態(tài)容積特性，因此快速缸各油口連接動(dòng)態(tài)容積模塊才O能模擬出液壓缸上腔充液不足以及泵供補(bǔ)液時(shí)的效果。2．2仿真參數(shù)設(shè)置本次仿真主要參數(shù)設(shè)定見表1。表1仿真主要參數(shù)