AMESim氣液聯(lián)合式液壓沖擊器的建模與仿真

液壓沖擊器是工程施工中常用的液壓設(shè)備。其工作過程中運動部件的高加速度及慣性工作油壓的特性,使得其與常規(guī)液壓設(shè)備工作狀況有很大區(qū)別。在液壓沖擊器的研究過程有必要快速準確地建立計算仿真模型。在amesim系統(tǒng)中基于功率鍵合原理搭建的液壓沖擊器仿真系統(tǒng),綜合考慮了液壓沖擊器主要功能和特點,可快速實現(xiàn)對沖擊器主要仿真參數(shù)的計算。利用現(xiàn)有的yyg250型液壓鑿巖機的沖擊器設(shè)計參數(shù)進行仿真后,計算結(jié)果與實測工況參數(shù)之誤差在5%之內(nèi),說明了仿真模型的正確性和可靠性。該模型對不同系列的沖擊器的參數(shù)設(shè)計和沖擊特性研究提供了良好的平臺。

為研究液壓沖擊器的沖擊能量控制特性,根據(jù)功率鍵合原理,搭建了氮爆式液壓沖擊器工作時沖程和回程兩階段的功率鍵圖,據(jù)此建立了氮爆式液壓沖擊器的狀態(tài)方程組.通過amesim平臺構(gòu)建了氮爆式液壓沖擊器仿真系統(tǒng).該系統(tǒng)能綜合考慮沖擊器運動狀態(tài)高頻變化特點,可快速實現(xiàn)對氮爆式液壓沖擊器主要參數(shù)的計算.利用dbs500型氮爆式液壓沖擊器現(xiàn)有的設(shè)計參數(shù)進行仿真計算,計算結(jié)果與實測參數(shù)之誤差在6%以內(nèi),表明所建模型是基本合理的.

提出一種錨桿鉆機用新型無閥自配流液壓沖擊器,分析其結(jié)構(gòu)原理及特點。分別建立了沖擊器各行程的數(shù)學(xué)模型,運用amesim建模與仿真,根據(jù)仿真曲線分別分析了沖擊活塞速度和活塞位移的變化情況。利用amesim批運行功能分別分析了活塞質(zhì)量、溢流閥調(diào)定壓力及前后腔活塞直徑比等對沖擊器性能的影響,為沖擊器參數(shù)優(yōu)化設(shè)計和沖擊特性研究提供了理論基礎(chǔ)。

針對液壓沖擊器密封泄漏問題,利用數(shù)值計算方法對活塞與中缸體的各種迷宮密封形式進行仿真研究,確定其流場和速度場分布,計算出各種迷宮形式的泄漏量,從而找出最優(yōu)的迷宮設(shè)計方法以指導(dǎo)設(shè)計改進。

提出一種新型無閥控自配流液壓沖擊器,分析了它的結(jié)構(gòu)原理及特點。分別建立了沖擊器回程和沖程時的數(shù)學(xué)模型;運用amesim建立仿真模型并進行動態(tài)仿真,根據(jù)仿真曲線詳細分析了系統(tǒng)供液流量及氮氣腔初始充氣壓力對沖擊器工作性能的影響。結(jié)果表明:在氮氣腔初始充氣壓力一定時,供液流量必須達到一定值才能啟動沖擊器,在一定范圍內(nèi),會出現(xiàn)使沖擊性能最佳的流量值;當供液流量一定時,氮氣腔初始充氣壓力較低時,沖擊能和沖擊效率較低;充氣壓力過高時,沖擊器無法開啟。該沖擊系統(tǒng)在供液流量為75l/min、氮氣腔初始充氣壓力為2.0mpa時,沖擊性能最佳。

以某型液壓啟閉機油缸作為研究對象,運用amesim仿真軟件建立了其液壓系統(tǒng)的仿真模型。通過向仿真模型中引入故障信息,對液壓啟閉機油缸的泄漏故障進行了仿真分析。仿真結(jié)果與實際情況基本吻合,驗證了仿真模型的正確性,并在此基礎(chǔ)上進一步給出了不同泄漏間隙高度影響下的液壓缸泄漏對比曲線,從而為液壓啟閉機液壓缸的設(shè)計優(yōu)化與故障診斷提供了理論依據(jù)。

傳統(tǒng)的液壓破碎錘沖擊機構(gòu)包含了換向閥和主缸體,由于兩者在工作中受損情況不同,更換設(shè)備時便造成了不必要的浪費,故此以虛擬樣機技術(shù)為設(shè)計理念,通過catia軟件,建立改進后的破碎錘液壓沖擊器的虛擬樣機模型,使做到換向閥合主缸體兩者分離,并運用catia的動態(tài)模擬功能對沖擊器進行運動學(xué)仿真分析。虛擬樣機技術(shù)可以減少實物模型和樣機的投入,縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期,有利于實現(xiàn)產(chǎn)品的最優(yōu)設(shè)計或變形產(chǎn)品設(shè)計。

為系統(tǒng)研究液壓沖擊器的構(gòu)造、工作機理、動態(tài)特性,根據(jù)機電一體化液壓沖擊器的結(jié)構(gòu)和原理,應(yīng)用amesim和simulink建立了帶有計算機控制系統(tǒng)的機電一體化液壓沖擊器聯(lián)合仿真模型,對機電一體化液壓沖擊器的沖擊特性進行了仿真,詳細分析了沖擊活塞最大直徑、氮氣室初始壓力、蓄能器充氣壓力等關(guān)鍵參數(shù)對液壓沖擊器沖擊特性的影響規(guī)律.

介紹了仿真軟件amesim的特點,利用amesim仿真軟件對液壓破碎錘液壓系統(tǒng)進行建模和仿真,分析了其工作參數(shù)對液壓錘性能的影響,通過調(diào)節(jié)頻率得到液壓錘最優(yōu)參數(shù).仿真結(jié)果為以后液壓錘的工程應(yīng)用提供了理論參考.

文章分析了一種液壓鉆孔機液壓系統(tǒng)的組成,描述了在仿真軟件amesim中建立液壓系統(tǒng)模型的過程。用仿真技術(shù)描述了系統(tǒng)的動態(tài)特性,并對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和誤差進行分析,為進一步實驗研究奠定了理論基礎(chǔ)。

通過液壓仿真技術(shù)研究,對充填支架立柱液壓系統(tǒng)進行了仿真分析,利用amesim軟件建立充填支架液壓系統(tǒng)模型,模擬充填液壓支架的實際工況,進行立柱液壓系統(tǒng)仿真,驗證動態(tài)仿真結(jié)果的正確性,為充填液壓支架液壓系統(tǒng)整體動態(tài)性能的準確分析提供了新的研究思路。

研究潛孔鉆機行走液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及其工作原理,建立了基于amesim的行走液壓系統(tǒng)仿真模型,對3種典型工況進行了仿真分析,并利用試驗驗證了仿真模型的正確性。研究工作為潛孔鉆機行走液壓系統(tǒng)的性能評估和優(yōu)化設(shè)計提供了新思路。

第1章緒論 1.1研究目的與意義 隨著我國汽車工業(yè)的發(fā)展，就必須進行汽車關(guān)鍵零部件的自主研發(fā)。汽車制 動過程中的安全性也已成為人們關(guān)注的焦點。汽車防抱死制動系統(tǒng)(abs)，關(guān)系 著汽車制動的安全性。目前國內(nèi)許多汽車公司已經(jīng)開始進行汽車自主研發(fā)，要在 商業(yè)的競爭中脫穎而出，要擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的汽車，要使我國由一個汽車大國 變?yōu)橐粋€汽車強國，就必須進行汽車關(guān)鍵零部件的自主研發(fā)。汽車制動過程中的 安全性也已成為人們關(guān)注的焦點，防抱死制動系統(tǒng)abs是汽車關(guān)鍵的零部件之 一，因此國家、企業(yè)和高校都投入了大量的人力和資源對abs進行自主研發(fā)。 汽車動力性能的提高和高速公路的延伸對汽車安全提出了越來越高的要求，許多 國家都為此頒布了嚴厲的汽車安全法規(guī)，汽車在制動過程中的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向 操縱能力，已成為人們關(guān)注的焦點。因此，探討各種高性能的制動系統(tǒng)和完善制 動系

本文首先對機電控制系統(tǒng)及液壓沖擊器的結(jié)構(gòu)和特點進行了介紹，然后對傳統(tǒng)液壓沖擊器調(diào)節(jié)方法和工作特點進行了闡述，最后對機電控制系統(tǒng)在液壓沖擊器中的應(yīng)用進行了深入的探討，旨在表明機電控制系統(tǒng)在液壓沖擊中的應(yīng)用對提高液壓沖擊器工作效率、運行安全可靠性的重要作用。

2009年lms中國用戶大會論文集 -8- 基于amesim的汽車esp液壓系統(tǒng)建模 李以農(nóng) 1 米林 2 謝敏松 1 1 重慶大學(xué)機械傳動國家重點實驗室重慶,400044 2重慶理工大學(xué)汽車零部件制造及檢測技術(shù)教育部重點實驗室，重慶400000 摘要：本文以某esp液壓系統(tǒng)為研究對象，分析了esp液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和詳細的工作原理；基于amesim建立 了汽車esp系統(tǒng)液壓單元模型、帶預(yù)壓單元的主缸模型和輪缸模型；并依據(jù)流體力學(xué)相關(guān)理論，建立了節(jié)流器、液 壓控制閥、蓄能器以及回油泵數(shù)學(xué)模型，為esp液壓系統(tǒng)動態(tài)性能仿真分析和液壓單元設(shè)計提供理論依據(jù)。 汽車esp（electronicstabilityprogram）系統(tǒng)，中文名稱是汽車電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng)，是目前世 界上最尖端的汽車主動安全系統(tǒng)電子設(shè)備。esp系統(tǒng)除了具有制動防抱

本文運用amesim軟件建立水壓鑿巖機沖擊機構(gòu)的模型;綜合考慮各種參數(shù)的設(shè)置,通過仿真得出活塞和換向閥芯的位移、速度隨時間變化的曲線;并且在不同間隙和不同壓力的情況下,得出缸體的高壓腔到前端開口處的泄漏量。仿真的結(jié)論與實驗結(jié)果基本一致,為水壓鑿巖機的研究提供了新的理論依據(jù)。

混凝土濕噴機在油泵換向時,由于外載荷的突然變化,泵送油缸的油壓從高壓轉(zhuǎn)化為低壓,同時油液的流向也發(fā)生急劇改變,將會產(chǎn)生較大液壓沖擊,瞬間壓力超調(diào)達到40%以上.針對濕噴機泵送系統(tǒng)換向時存在較大液壓沖擊的問題,提出一種通過改變閉式泵換向時間,實現(xiàn)減小泵送換向過程液壓沖擊的方法.在綜合考慮液壓油的可壓縮性和油管的動態(tài)特性的基礎(chǔ)上,建立了泵送系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和amesim仿真模型,在不同液壓泵換向時間的條件下進行仿真,得出泵送油缸壓力隨時間的變化曲線.仿真結(jié)果表明,增大閉式泵的換向時間,可以顯著地減小泵送過程的液壓沖擊,壓力超調(diào)量也明顯減小,從而驗證了此方法的可行性.

本文對混凝土輸送泵常用的閉式液壓系統(tǒng)泵送回路進行了簡化,并對此簡化了的泵送回路進行了建模和仿真,分析了影響液壓系統(tǒng)工作中產(chǎn)生的液壓沖擊現(xiàn)象的因素,并探討了減小其沖擊峰值降低其對整個液壓系統(tǒng)造成損害的途徑和方法。

分析潛孔鉆機回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及其液壓系統(tǒng)的工作原理,推導(dǎo)該回路中相應(yīng)的泵與馬達的動力學(xué)方程;利用amesim仿真平臺建立基于壓力流量控制的泵控馬達液壓系統(tǒng)的仿真模型,設(shè)置模型中的主要參數(shù),并進行動力學(xué)仿真。根據(jù)仿真結(jié)果得到不同負載作用下馬達進口壓力的動態(tài)響應(yīng)曲線,并進行相應(yīng)的現(xiàn)場模擬試驗驗證,與仿真結(jié)果對比分析表明,該回轉(zhuǎn)系統(tǒng)在正常作業(yè)和卡鉆工況下,系統(tǒng)的響應(yīng)速度較快,穩(wěn)定性好,負載適應(yīng)性強。同時,通過試驗驗證所建立模型的正確性,為潛孔鉆機回轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)的性能評估和優(yōu)化設(shè)計提供了一條新途徑。

根據(jù)減壓閥的工作機能,運用amesim提供的hcd液壓元件設(shè)計庫構(gòu)建減壓閥的仿真模型,依照閥的相關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)置模型的各項基本參數(shù),進行仿真。通過調(diào)節(jié)仿真模型的特定參數(shù)對減壓閥進行性能分析,以驗證模型的正確性,為減壓閥的設(shè)計和選擇提供了依據(jù)。

介紹了amesim軟件的主要特點,分析了輪胎式起重機行走系統(tǒng)的工況和對液壓系統(tǒng)的性能要求,根據(jù)工況要求提出了液壓系統(tǒng)的設(shè)計方案,應(yīng)用amesim構(gòu)建了輪胎式起重機行走液壓系統(tǒng)模型,通過模型的制動性能測試和參數(shù)優(yōu)化,得出了輪胎式起重機行走液壓系統(tǒng)建模與仿真的結(jié)論。

針對300mn模鍛水壓機加壓-提升過程中提升管道液壓沖擊較大的問題,建立水壓機水路系統(tǒng)的amesim仿真模型,設(shè)定加壓-提升過程主分配器軸角度由170°～5°的變化時間t為1、0.5、0.3、0.1s,仿真分析提升管道中液壓沖擊值為27.8、89.6、100.5、146.8bar,并得出加壓-提升過程主分配器軸角度由170°～5°的變化時間、提升管道壓力、以及工作缸壓力之間的關(guān)系。分析結(jié)果表明:加壓-提升過程主分配器軸角度由170°～5°的變化時間縮短將使工作缸卸壓不充分,引起提升管道較大的液壓沖擊。