分析液压元件设计库

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1、1AME_HYD2Chapter2液压元件设计库HydraulicComponentDesign(HCD)世冠工程（北京）有限公司丁强博士2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训2液压元件设计库（HCD）目录1.HCD库简介：为什么?如何做？2.应用实例3.设计一个单向阀4.超模块工具5.设计一个三通阀2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训3AMESim中的标准液压库2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训4为什么需要液压元件设计库?想一想:世界上有多种类型的液压缸？在此我们假设液压缸的缸体是固定的。

2、如果液压缸的缸体是可动的话，那么液压缸类型的数目就要翻一倍！有时对同一种类型还需要考虑端口不同的因果规则(C或R)2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训5为什么需要液压元件设计库?虽然在液压库中含有大量的经典的液压元件模型，但是还存在两个问题：V元件的多样性：不管液压库中的元件模型再多，也永远不够!V模型作用的多样性：不同假设的静态，动态特性V用户建模技巧的多样性2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训6为什么需要液压元件设计库?考虑液压库中的简单的单向阀Q=0ifΔP

3、Æ现在，我们向考虑节流口的真实的几何形状，阀芯的惯性，液动力…2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训7基本元素理念...2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训8基本元素理念绝对运动相对运动节流口可变容积龙牛网2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训www.longniu.com9基本元素理念¾HCD库构建的简单的液压缸模型QbQaPbPaloadforceFLVa液压库VbAaAbHCD库!在该模型中，没有考虑活塞/活塞杆总成的质量2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训10HCD

4、例子基本工程单元:动画阀芯:Q=f(x)体积:F=f(ΔP,Jet)MP=f(β,V,ΣQ,fluidprops)惯性:X”=f(m,damp,stops)管路:><机械运动动态特性?活塞:^^液压Q=f(v)F=f(P,k,x)龙牛网2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训www.longniu.com11HCD总结¾HCD库采用工程结构单元细分的方法使得用户可以通过尽可能少的结构单元模块构建尽可能多的工程系统模型！2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训12HCD的变量¾HCD库中所有模块端口变量：方程F=F-P*A

5、23Q1=-A*V2机械端口V=V32活塞面积液压端口龙牛网2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训www.longniu.com13HCD:可变容积¾让我们回到第一章中的第一个有关容积中压力计算的例子中¾此时，用活塞模块来取代恒流量源模块：通过推动活塞运动来产生体积流量Example1.ameExample8.ame2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训14HCD:可变容积¾假设活塞移动的速度0.1m/s，我们可以计算出产生0.1L/min的流量需要的活塞面积Q1.01121002A==.=m=mmV600001.0

6、600006¾对应的活塞直径为4A20D==mm≈.4607mmpπ6π龙牛网2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训www.longniu.com15HCD:可变容积¾结果:¾注意:-最终的压力为283.3bar-和我们采用恒流量源模块计算得到的压力281bar相比存在误差！¾该误差来自于参考压力修正2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训16HCD:可变容积¾详细解释:V在活塞单元模块中，体积流量的计算是（参见帮助）：Q=A*V*ρ(P)/ρ(P)0p0V正如我们在第一章中所见，在容积模块中，输入的流量指的是在0ba

7、r表压下的流量，该流量根据当前实际压力进行了修正：Q=Q*ρ(P)/ρ(P)in(0)0V因此修正了两次！相当于修正抵消了。所以我们又得到了我们第一章手工计算得到的压力值！龙牛网2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训www.longniu.com17HCD:可变容积¾但是我们建立的该例不是特别精确：!V活塞运动产生流量，这是体积排量的结果！也就是说我们还需要考虑相关容积的时变性（而事实上，在上述例子中我们并没有考虑！）V注意体积模量是体积的函数：δPB=−VδVV正如我们下面要看到的，活塞单元模块计算得到的体积信息并没有被容积模块所接收

8、！2007世冠AMESim液压、气动系统及其元件设计专题培训18H