浅析amesim的液压机压力加载性能仿真研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第6期(总第175期)机械工程与自动化NO．62012年12月MECHANICALENGINEERING&AUT()MATI()NDeC．文章编号：1672—6413(2012)06—0058-02基于AMESim的液压机压力加载性能仿真研究胡俊，吴玉国，张琼(1．安徽工业大学机械工程学院，安徽马鞍山243002；2．南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要：针对快速液压机存在压力加载延迟的问题，提出了在液压系统中采用高位充液油箱和更换液控单向阀为大

2、通径充液阀的改进方案。利用AMESim对改进前、后的系统进行建模并仿真，通过分析改进前、后液压缸的行程、压力变化曲线和充液闯、液控单向周的流量曲线，证实了改进方案能较好地改善液压机压力加载性能，提高工作效率。关键词：液压机；压力加载；AMESim仿真中图分类号：TP271．31：TP391．9文献标识码：A0引言1．2改进方案快速液压机广泛应用于汽车、家用电器、厨房用具根据以上的分析，提出对液压机液压系统改进方的制造领域。压制频率是液压机的一个重要性能指案如下：标。采用VFD容积调速、大流量控制阀

3、[1]、自重失(1)将液控单向阀更换成带卸荷式充液阀，将其安速0和快速液压缸[3等措施，可以提高液压机工作效装于液压机顶端，利用管道与液压缸上腔大活塞相连率。但是，液压机存在压力加载延迟问题，从而影响液接。该充液阀具有大通径、低开启压力](O．012MPa)压机工作效率。本文针对快速液压机在压制过程中存和低压力损失等优点，十分适合空程下行时液压缸充在的压力加载延迟问题，利用AMESim软件对快速液液使用。压机的液压系统进行仿真研究，并提出了对液压系统的改进方案。1液压机液压系统压力加载分析与改进1

4、．1液压机压力加栽的分析图1是某快速液压机液压系统原理图。液压系统采用了快速液压缸，在空程下行时，液压泵向液压缸上腔小活塞供油，上腔大活塞通过液控单向阀6从位于液压机底部的主油箱吸油。该液压系统压力加载产生延迟现象，分析原因如下：(1)液压系统采用液控单向阀充液，存在开启压力较高(O．04MPa)和压力损失较大等缺点，造成了工作缸上腔吸油不足，从而在空程快速下行转入工作行1一油箱；2一柱塞泵及配套电机；3一溢流阀；4一压力表；程时，液压泵必须先通过顺序阀补充上腔大活塞处的5一三位四通电磁换向阀}6

5、～顺序阀；7一液控单向阀；油液空缺，才能够顺利加载，因而导致了液压缸压力加8一快速液压缸；9一安全阀；10一滤油器图1液压机液压系统原理图载延迟。(2)在液压机上设置一个高位充液油箱与充液阀(2)液压机只有一个主油箱位于压机底部，通过相连接。由于液压缸回程时，更多的油液会通过充液管道与液控单向阀与液压缸上腔连接，低位油箱充液阀流回充液油箱，因此在充液油箱适当高度开一个油时管道的沿程压力损失和重力势能损失必然加剧了液口，利用管道与低位主油箱相连接，以保证两个油箱均压缸空程下行时上腔大活塞的充液不足，

6、因而也导致能够正常使用。其他液压元件均不作改动。压力加载延迟。收稿日期：2012—06—12；修回日期：2012—07—12作者简介：胡俊(1987一)，男，安徽安庆人，在读硕士研究生，研究方向为液压系统仿真。学兔兔www.xuetutu.com2012年第6期胡傻，等：基于AMESim的液压机压力加栽性能仿真研究·59·2基于AMESim的建模与仿真也证实了此时液压泵正在给上腔大活塞补油，不能对本文利用AMESim对改进前、后的液压机液压系系统加压，一个工作循环耗时2．75s；改进后液压缸空统进

7、行建模、仿真[5]以及分析。程下行到100mm后，能够立即转为工进加载阶段，顺2．1液压系统的建模利完成工件的压制，总耗时1．3S，改进后系统没有压液压机改进主要针对压力加载性能，因此本文对力加载延迟。压力加载性能影响较大的元件(如充液阀、液控单向：：阀、快速液压缸)进行了较详细的建模，其他元件采用0．目AMESim中液压元件库中标准件搭建。改进后液压系统的AMESim模型如图2所示。：：t／s(a)改进前U．00．ZU．4U．b0．81．01．Z1．4t／s(b)改进后图3改进前、后液压缸位移曲

8、线图4为改进前、后液压缸上腔压力曲线，改进前系统在1．75s才开始压力加载，而改进后系统在0．5s时便顺利转为压力加载，没有压力加载延迟。图2改进后液压系统AMESim模型∞在液压系统的AMESim模型中，改进前系统使用液蔓＼控单向阀为液压缸充液，用管道模块来模拟充液时的管·R道沿程压力损失。因为HCD库中活塞缸模块无法模拟动态容积特性，因此快速缸各油口连接动态容积模块才O能模拟出液压缸上腔充液不足以及泵供补液时的效果。2．2仿真参数设置本次仿真主要参数设定见表1。表1仿真主要参数