amesim仿真技术在小型液压挖掘机液压系统中的应用

《amesim仿真技术在小型液压挖掘机液压系统中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据／一、堕里量岁AMEsim仿真技术在小型液压挖掘机液压系统中的应用龚进，冀谦，郭勇，张德胜(中南大学机电工程学院，湖南长沙410083)l墨～萼荽棼嚣甓蘩鬻瓤霪ll尹

2、¨i籀菇+簿茹菇而软件及其基本特征傲了简单介绍；应用AMEsim建模仿真技术对挖掘机动臂液压系统进行仿真，并把仿粤!羲零J与实测结粜进行比较分析。结果表明．仿真模型是实际模型的正确反映。i美毽词：AM碰Rm；仿真；液压挖掘机；液压系统；动臂中图分类号：Tu621文献标识码：A文章编号：1009—9492(2007)10—0111—041引言AMESim(AdvancedModelingEnvimn

3、枇ntforPer-fo皿i“gSimul8donofEn画nee血gSy8tems．工程系统仿真高级建模环境)是IMAGINE公司于1995年推出的基于键合图的一个图形化开发环境，专门用于液压／机械系统的建模、仿真及动力学分析。AMEsim专门为液压系统建立了一个标准仿真模型库，包古120多个不同复杂程度的模型。鉴于液压系统的元件多式多样，标准库无法满足所有建模要求，AMEsim提供了一个基本元件设计库HDc(Hydmulic曲mpon即tde—sign)，HDC是一个强大的工具．包含了任何机液系统的基本结构单元模块。利用HDC，用户可以建立标准库中没有的液压模型。2

4、基于AMESim的小型液压挖掘机动臂(下降)的液压系统仿真2l动臂下降工作原理采用节流系统的小型液压挖掘机动臂工作的液压系统原理图如图1和图2所示。图1小型液压挖掘机动臂液压T作原理图收稿日期：20昕一05—31T图2小型液压挖掘机动臂下降液压工作原理图2．2仿真横型的建立整个液压系统主要由泵、多路阀、液压缸和负载组成。下面将分别对其中三种主要元件进行分析，并确定参数建立相应的仿真模型。(1)液压泵AMESim软件中关于泵的模型有几种，如单向定量泵、双向定量泵、单向变量泵、双向变量泵、压力调节泵。文章研究的液压系统所用液压泵采用的是一种近似恒功率泵。根据实际泵的模型及A

5、MESim软件中各种泵模型的具体应用范围，选用压力调节泵作为仿真泵的模型。泵与发动机是相连的，对系统进行测试时，使发动机在额定转速下工作，其额定转速为：2300r／min。测得泵的出口压力与排量曲线如图3所示。万方数据技术＼、2156533242(HP如图3泵出口压力与排量曲线(2)多路阀在AMESim软件中，有两种定义元器件的方式，第-种：直接调用AMEsim里现有模型；第二种：通过AMEsim提供的一些小单元来自行搭建元器件。AMESim里现有阀的模型只能定义时间与所流过阀的流量之间的关系，而文章研究的液压系统所用多路阀为液压先导式换向阀，研究重点是各种形状的节流稽

6、与节流面积之间的关系。所以软件中所提供的模型不能直接利用，须通过上述中的第二种方法来搭建模型。经过研究阀联的内部结构及AMEsim软件所提供的各种元器件模型，所搭建的AMEsim多路阀模型如图4所示。图4AMEsim多路阀模型多路阀参数确定：1)弹簧①弹性系数的测量测量原理：对弹簧缓慢加力，让其匀速运动，根据公式B☆·z，求得女_29．99N／mm。②弹簧预紧力阀芯在中位时，阀芯两端的弹簧有一定的压缩量，所以存在预紧力，预紧力的太小与液压先导力推动阀芯所需的起始力的太小是相等的。先导压力作用在阀芯上的面积为：．2^：丌占竹f睾1=6362(mm2)⋯因此，预紧力：户尸·

7、A=6362×10气0．2×10畦1272(N)2)阀芯及阀体①阎芯质量阔芯质量是用电子天秤进行称量的。称得其质量为125．249。②各处节流口的形状及尺寸，及节流口与阀体配合时的死区长度。阀芯与各处的节流口死区尺寸如图5所示。从图5中可以看出，在阀芯中有6处存在节梳口，文章所研究内容为动臂下降的单动作，此时起作用的节流口只有3处。它们分别是2、3、6，所以只需对这兰处的尺寸进行测量即可得到所要参数。图5闷芯与各处的节流【f死区尺寸3)先导压力先导压力是用液压综合测试仪multisystem5050实测的，所测压力曲线如图6所示。闽芯与各处的节流口死区尺寸如图6所示。‘

8、118pI≈ographlo∥．．：一tj‘l54576l铀docsec图6动臂下降时的实测先导压力曲线(3)液压缸和负载在动臂下降的过程中，虽说对整个挖掘机来说是空载，但对动臂来说是有负载的，因为动臂油缸还要支撑动臂、斗杆、斗杆油缸、铲斗和铲斗油缸，在动臂下降的过程中，这个力的大小是时刻在变化的，在文章中，是通过在动臂油缸的一端加一负载力曲线来体现这一作t}}j力的，其AMEsim的模型如图7所示，液压缸负载特性曲绒如图8所示。露譬耍亘Ⅱ圜妒叫虱图7AMESlm液压缸和负载模型万方数据／．、巡秽图8液压缸负载特性曲线(4)整个系统的AM