基于AMESim的500t液壓拉力試驗(yàn)機(jī)液壓系統(tǒng)仿真
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1仿真問題的提出和目的
液壓拉力試驗(yàn)機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)試件拉力試驗(yàn)過程中的加載大小、速度，以及其他控制具有十分重要的影響。由于液壓系統(tǒng)必須達(dá)到500 t的拉力，與變量泵匹配的電機(jī)功率達(dá)到了75kW，加上液壓系統(tǒng)以及各元件的選型，都是采用經(jīng)驗(yàn)公式或是類比的方法，設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)需經(jīng)裝配、試運(yùn)行后方可得知液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣性和經(jīng)濟(jì)合理性。如若發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)不合理，則需改進(jìn)設(shè)計(jì)并重新選型，造成設(shè)計(jì)周期過長、效率不高、經(jīng)濟(jì)性下降，情況嚴(yán)重時(shí)還會(huì)在試車時(shí)損壞元件，造成不必要的損失。因此，在設(shè)計(jì)完成后先對(duì)系統(tǒng)做計(jì)算機(jī)仿真，初步了解系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的特性與狀態(tài)，并且判別其設(shè)計(jì)是否合理，有利于減少設(shè)計(jì)的盲目性，確保試車時(shí)的安全性和穩(wěn)定性，達(dá)到完善系統(tǒng)、縮短設(shè)計(jì)周期、提高經(jīng)濟(jì)效益的預(yù)期設(shè)計(jì)目的。
2仿真建模系統(tǒng)
基于建模過程的復(fù)雜性以及給仿真研究帶來的不便，近幾年來國外尤其是歐洲陸續(xù)研制出一些更為實(shí)用的液壓機(jī)械仿真軟件，并獲得了成功的應(yīng)用。AMESim就是其中杰出的代表。
AMESim是一個(gè)圖形化的開發(fā)環(huán)境，用于工程系統(tǒng)建模、仿真和動(dòng)態(tài)性能分析。使用者完全可以應(yīng)用集成的一整套AMESim應(yīng)用庫來設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)，所有的模型都經(jīng)過嚴(yán)格的測(cè)試和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。AMESim不僅可以令使用者迅速達(dá)到建模仿真的最終目標(biāo)，而且還可以分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。AMESim使得工程師從繁瑣的數(shù)學(xué)建模中解放出來，從而專注于物理系統(tǒng)本身的設(shè)計(jì)，不需要書寫程序代碼。
由于在AMEsim液壓元件庫中沒有分流集流閥，所以在工作腔的進(jìn)油油路中安裝流量傳感器，將主油路上的流量進(jìn)行測(cè)量后進(jìn)入函數(shù)f(x)，函數(shù)f(x)的輸出用來控制可控節(jié)流閥的開度，使得兩個(gè)液壓缸的出油油路的流量相等，以達(dá)到兩個(gè)液壓缸同步的效果。
系統(tǒng)仿真模型見圖1，主要參數(shù)見表1。
液壓拉力試驗(yàn)機(jī)在最大載荷500t下的調(diào)速仿真結(jié)果見圖2。在最大載荷500t下的調(diào)壓仿真(0~28MPa)結(jié)果見圖3。
評(píng)論