基于AMESim的轮式装载机工作装置建模与仿真研究.pdf

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1、201-4年1月机床与液压Jan．20l4第42卷第1期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．42No．1DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．01．033基于AMESim的轮式装载机工作装置建模与仿真研究赵文祥，严世榕(福州大学机械工程及自动化学院，福建福州350108)摘要：通过对某款国产轮式装载机工作装置结构与作业过程的分析，利用仿真软件AMESim建立相应的机液耦合模型并进行动态仿真，得出装载机典型作业过程中系统压力、流量等参数的变化情况。在此基

2、础上设计了新工作装置负载敏感液压系统，并对该负载敏感系统进行仿真研究。研究表明：与原系统相比，负载敏感系统能够更好地适应装载机复杂工况需求，具有良好的节能效果和操作特性。此外该研究方法对于类似机液耦合机构的设计、分析与优化具有一定的参考价值。关键词：轮式装载机；AMESim；负载敏感；工作装置；机液耦合中图分类号：TH243文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)1—123—5ModelingandSimulationforWheelLoader’SWorkingDeviceBase

3、donAMESimzHA0Wenxiang．YANShirong(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，FuzhouUniversity，FuzhouFujian350108，China)Abstract：Accordingtotheworkingmechanismofawheelloader，ahydraulic—mechanicalcouplingmodelfortheworkingdevicewasestablishedwithAMESim．S

4、imulationaboutthepressureandflowrateofthesystemwascarriedoutundersometypicalworkingprocesses．Onthisbasis，anewload—sensinghydraulicsystemwasdesignedfortheworkingdevice．Andcomparedstudiesweremadebetweenthefixeddisplacementpumpsystemandtheload—sensinghyd

5、raulicsystem．Theresultsshowthattheimprovedload—sensinghydraulicsystemcanbettermatchthepumpunderthedemandofcomplexconditionsandpresentswellinenergysavingandcontrolcharacteristics．Thewayadoptedcanalsobeusedindesignandanalysisofsomeotherhydraulic—mechani

6、calcouplingmechanisms．Keywords：Wheelloader；AMESim；Loadsensing；Workingdevice；Hydraulic—mechanicalcoupling装载机是集机械、液压和电子控制技术于一体的定的不便。为了克服以上方法的不足，运用AMESim非线性复杂系统，具有机动性好、作业速度快、操作软件自带液压元件库、信号元件库和平面机构库联合轻便等优点，被广泛应用于工程和城市建设场所。装建模方法，对某公司生产的ZL10C型装载机工作装载机的工作装置是

7、一个典型的机液耦合系统，其作业置的动态特性进行了研究。过程动态特性直接影响到作业效率、操纵性能和零部1装载机工作装置组成件的使用寿命。因此，为了提高装载机工作装置的该ZL10C型装载机结构形式如图1所示。动态特性，许多学者进行了相关研究。目前要对装载机工作装置进行研究，可以参考的设计仿真方法有：(1)运用ADAMS软件建立装载机工作装置虚拟样机模型，进行动力学仿真计算，设计工作装置机械机构，但该种方法不能解决液压系统的设计问题，ADAMS软件的某些版本虽具有液压模块，但对于复杂的液压系统模型，不便

8、进行建模和分析，比如文中所建负载敏感变量泵的变量机构；(2)利用AMESim和ADAMS等仿真软件进行联合仿1一铲斗2一连杆3一动臂4～摇臂5_I转斗液压缸6一动臂液压缸7～车轮点一铲斗与动臂铰接点点哥一铲斗与连杆铰真，该方法可以较好地实现机液系统仿真计算，但接点点cL-连杆与摇臂铰接点点一摇臂与动臂铰接点点B一由于AMESim模型输出量的不连续性，容易导致AD—摇臂与转斗液压缸铰接点点一转斗液压缸与前车架铰接点点e一动臂与前车架缸铰接点点日-_动臂缸与前车架缸铰接点AMS的求解器