基于AMESim的蓄能器吸收压力脉动研究.pdf

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1、·26·煤矿机电2014年第6期基于AMESim的蓄能器吸收压力脉动研究张平格，刘宇心，黄京汉，郭磊雷，卢正月(河北工程大学机电学院，河北邯郸056038)摘要：建立蓄能器的数学模型，应用AMESim仿真软件，分析了不同充气压力的蓄能器对压力脉动的吸收特性，结果表明充气压力只有达到最佳充气压力时，对压力的吸收才能达到最佳效果。仿真结果为液压系统降低压力脉动研究提供了一定的理论基础。关键词：液压系统；蓄能器；压力脉动；AMESim中图分类号：THl37文献标识码：B文章编号：1001—0874(2014)06—0026—02ResearchonA

2、ccumulatorAbsorbedPressurePulsationBasedonAMESimZhangPingge，LiuYuxin，HuangJinghan，GuoLeilei，LuZhengyue(SchoolofMechanical&Electronic，HebeiUniversityofEngineering，Handan056038，China)Abstract：Setsupthemathematicalmodelofaccumulator，appliestheAMESimsimulationsoftware．Analyzesth

3、eabsorbingcharacteristicsofpressurepulsationindifferentabsorbingpressureaccumulator．Theresultshowsthatonlywhentheinflationpressurereachestheoptimumpressure，theabsorptionofpressureachievesthebestresults．Thesimulationresultprovidesatheoreticalbasisforthestudyofreducingthehydra

4、ulicsystempressurepulsation．Keywords：hydraulicsystem；accumulator；pressurepulsation；AMESim0引言随着液压系统向高压、高速和高精度方向发展，压力脉动问题越来越受到人们的重视。液压泵流量的瞬息变化会产生流量脉动，流量的脉动必然会引起液压系统的压力变化。为了降低或者吸收液压系统的压力脉动，一般在液压泵的出口处安装蓄能器，在一个脉动周期范围内，高于平均流量的脉动被蓄能器吸收，低于平均流量的脉动由蓄能器供给，从而削减压力脉动。1蓄能器数学模型的建立将蓄能器的底部面积等

5、效为中间横截面的圆面积，大小为A，受力平衡方程为：、．m。警+B詈+c警Ⅲ(P-Pl肚堑兰掣式中，P为油腔中靠近进油口段端压力；p。为气腔压力；m为油腔流体质量；p为油液的动力黏度；C为气体阻尼系数；A为油腔横截面积；B为油腔阻尼系数；k为气体刚度。蓄能器进油口流量q与气腔体积变化量之间的关系为：g：一譬，即：q：一y。蓄能器压力与体积符合波尔定律，设某确定工作点的压力和体积为P。，Vo，气腔中任意工作点的压力和体积为P。，V。，则有：Pl¨=Po圪经过求导以及拉氏变换得出气腔体积为输出的蓄能器数学模型为：G㈤=等=ms2+cB+c¨h警】整理

6、可得：眠卜舞×菇毛式中，∞。为蓄能器的无阻尼固有频率。2014年第6期煤矿机电·27·由公式可知，蓄能器性能主要与其横截面内圆面积、充气压力、充气体积等有关。为了研究蓄能器吸收压力的性能与充气压力之间的关系，以便于合理的设置充气压力，利用AMEsim进行仿真分析。2基于AMEShn建模与仿真进人AMESim环境的草图模式，先利用AME—Sim中的HCD库提供元件，根据液压系统图，结合超级元件工具在方案模式中自主设计相应液压泵模型，建立并联液压系统的仿真模型。设置基本参数：泵流量为16mL／r，泵的转速为1500r／min，蓄能器的容积2．5L。

7、对未设有蓄能器的液压系统中和在不同预充气体压力下的蓄能器进行仿真，调节蓄能器气腔预充气压力分别6MPa、8MPa、10MPa以及12MPa，系统压力的仿真曲线如图l～图5所示。图1无蓄能器时的系统压力曲线图2充气压力为6MPa时系统压力曲线图3充气压力为8MPa时系统压力曲线如图1～图5可知，系统在无蓄能器和加装蓄能器的状况下，压力脉动有明显的变化，在充气压力为8MPa与充气压力为6MPa时比较，建压时间较图4充气压力为10MPa时系统压力曲线习厶至、：、鹾寒垛图5充气压力为12胁时系统压力曲线短，系统压力的波动减小，当充气压力在10MPa时，

8、响应曲线快速上升，并有轻微振荡，对冲击压力的吸收能力和吸收速度具有良好的吸收效果。而充气压力在12MPa时与为安装蓄能器时对系统压力脉动并没有太大的影