基于AMESim的5070TSLF4扫路车行走系统仿真与试验研究

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1、2015年9月建材与装饰经济·管理·综述基于AMESim的5070TSLF4扫路车行走系统仿真与试验研究林初仁（福建群峰机械有限公司环卫设备研究所福建泉州362302）摘要：采用仿真与试验结合的方式，建立扫路车行走系统的AMESim仿真模型，定位了车辆在较高液压系统压力及马达较高转速时实际车速与理论车速相差较大的原因并提出改善措施。仿真模型的建立也为后续提高车辆行驶性能等问题的深入研究提供了理论依据。关键词：行走系统；AMESim仿真模型；闭式液压系统中图分类号：U469.6+91文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）39-0197-031引言某5070TSLF4扫路车为

2、全液压驱动的纯扫式扫路车，其行走系统采用闭式液压驱动与控制技术，行走速度无极可控，并能利用发动机反向拖动进行制动，具有很好的操控性。本文通过建模仿真与试验相结合的方式，建立闭式液压驱动的行走系统仿真模型，与试验数据进行比较，提出该车辆在设计和使用过程中合理化建议，为后续车型及其他相关车型的设计图2扫路车行走系统仿真模型开发和深入研究提供理论参考。补油溢流阀、双单向高压溢流阀、冲洗阀、冲洗溢流阀、闭式马2行走系统简介达、减速器、车辆模型等。其中图中符号从左到右依次表达：该车辆行走系统主要由发动机、闭式液压系统，减速器，后桥（1）发动机转速；等组成。其中闭式液压系统原理简图如图1。（2）变量

3、泵排量及方向；（3）变量马达排量；（4）车辆负载；（5）车辆爬坡度；（6）风速。系统建模主要初始参数如表1。表1序号参数值单位备注1发动机转速2600rpm实际转速随输入信号变化1-内置补油泵；2-补油溢流阀；3-高压溢流阀；4-伺服活塞；5-伺服阀；2泵最大排量53.8cc/rev实际排量随输入信号变化6-闭式泵；7-发动机；8-冲洗溢流阀；9-冲洗阀；10-闭式马达。3补油泵排量12cc/rev图1液压系统原理简图4补油溢流阀压力24bar图1中的发动机驱动闭式泵6，并由闭式泵6直接驱动闭式5高压溢流阀压力300bar马达10，再通过减速器驱动后桥后轮转动。闭式泵的排量和方向6冲洗阀

4、溢流压力20bar由伺服阀5进行控制，从而控制车速和行驶方向，闭式马达107行走马达最大排量107cc/rev实际排量随输入信号变化8后桥减速比11.297有两档排量，形成快速挡和慢速挡。系统的压力由对称布置的高9车重（空载）5650kg压溢流阀3进行限制，安装于马达侧的冲洗阀将低压侧油液置10轮胎半径375mm换至油箱，并由补油泵1通过补油单向阀补充进低压侧，从而对11路面坡度x%分别采用不同坡度试验闭式系统进行冷却和油液置换。通过将仿真结果与试验数据进行拟合，设定车辆行驶阻力系3仿真模型的建立与试验分析数为0.025，风阻系数为0.5，液压泵容积效率0.98，马达容积效3.1建立仿真

5、模型率为0.95。本文采用AMESim软件进行其行走系统的建模仿真，仿真3.2车辆行走性能仿真及试验分析模型如图2。3.2.1车辆慢速挡仿真与试验结果分析图2中主要元件从左到右为：发动机、闭式泵、内置补油泵、在发动机转速2600rpm，泵最大排量53.8cc/rev，马达慢速挡·197·经济·管理·综述建材与装饰2015年9月排量107cc/rev时，车辆在不同坡度的道路上行驶速度及液压系统压力仿真结果如图3~4。图5车辆快速挡在不同坡度路面上的速度曲线图3车辆慢速挡在不同坡度路面上的速度曲线图6车辆快速挡在不同坡度路面上的液压系统压力表3路面坡度图4车辆慢速挡在不同坡度路面上的液压系统

6、压力015（%）仿真结果与试验测得值进行比较，如表2。数据来源仿真试验仿真试验仿真试验表2快速挡车313331333123速（km/h）路面坡度（%）051016系统压力9490121110231200数据来源仿真试验仿真试验仿真试验仿真试验（bar）慢速挡车速（km/h）1516151515161510注：仿真结果已四舍五入取整。系统压力（bar）5760123110189200266250说明该车辆不适合在坡度大于等于5%的道路上用快速挡行驶。注：仿真结果已四舍五入取整。此时行走马达理论转速为2368rpm。对比分析仿真及实验数据，可得出以下结论：（3）观察三组试验数据，发现当系统压

7、力小于200bar时，仿（1）系统压力仿真结果与实测结果相差16bar以内，属正常真结果与试验数据相符，当系统压力大于等于200bar时，仿真结误差范围。果和试验数据相差较大，车辆行驶速度衰减严重。（2）在路面坡度0%、5%、10%三组数据中，行驶速度仿真结3.3车辆行走性能数据结论分析果与实测结果相差1km/h以内，但16%坡度路面上，行驶速度的观察3.2.1节和3.2.2节数据分析的结论，可概况如下：仿真结果为15km/h，但实