基于AMESim的A4VG变量泵动态特性分析
基于AMESim的飞机液压能源系统优先阀动态特性分析
阀关闭 , 液压能源系统优先保证优先 阀上游飞控用户、 刹 车用户 的压 力需 求 。 优先阀、 液压管路、 液压系统布置安装等因素对液 压 系统 的动态 特性 有 着重 要 的影 响 , 当液压 系统 设 备
和管 路 的关 键 参 数 设 计 和 系 统 的 布 置 安 装 匹 配 不 当
首先对优先阀、 下游液压管路及作动器展开理论分 析, 如图 3 所 示 。本研 究通 过 能量 守 恒 的角 度 , 从 理论 上定仿真 角
验方法对飞机的液压冲击进行分析。文献 [ 1 ] 根据试
验 公式 , 定性 分析 了飞机液压 系统液压 冲击 现象 , 并 给
能 的优 劣直接 影 响 民用 飞 机 的安 全性 和可 靠性 。如 果
想实现液压系统及用户工作稳定 、 响应快速准确 , 就必
须对 液压 能 源系 统 的动 态 特 性进 行 深 入 的研 究 , 从 而 对 系统设 计 的关键 参 数 和 布 置 安装 进 行 合 理 的匹 配 , 优化 系统 的动态 响应 。
An a l y s i s o f Dy n a mi c P e r f o r ma n c e Ba s e d o n AMES i m f o r Ai r c r a f t Hy d r a u l i c S y s t e m P r i o r i t y Va l v e
9 8
d o i : 1 0 . 1 1 8 3 2 / j . i s s n . 1 0 0 0 - 4 8 5 8 . 2 0 1 6 . 1 1 . 0 1 8
液压 与 气 动
2 0 1 6年 第 1 1期
基于 A ME S i m 的 飞 机 液 压 能 源 系 统 优 先 阀 动 态 特 性 分 析
基于AMESim的单作用叶片泵压力及流量脉动的研究
Xiao Qiufang (Hulun Bell Vocational Technical Institute,Hurenbel Inner Mongolia 021000,China)
Abstract: Mainly introduces the reason of the single action vane pump pressure and flow pulsation produced and its Influence on the performance of vane pump, analyzes the working pressure fluctuation and vane pump vane pump in different flow assignment scheme under different blade number when the output flow pulsation. The establishment of the single action vane pump model in AMESim, and combined with the related parameters of the vane pump is simulated and analyzed in different flow assignment scheme and different blade number case, relevant conclusions are obtained through simulation analysis, which can not only shorten the development cycle and development costs of the single action vane pump, but have an important significance to optimize the design of the single action vane pump and improve the performance of vane pump. Keywords: single action vane pump ; flow pulsation ; AMESim ; flow assignment scheme ; blade number
基于AMESim的AVG变量泵动态特性研究分析
基于AMESim的AVG变量泵动态特性分析————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:基于AMESim的A4VG变量泵动态特性分析2011-11-15 15:54:54 作者:孙东坡王建明张戈魏海洲来源:•本文介绍了对在大吨位履带起重机液压系统中广泛应用的A4VG主泵工作原理及内部结构进行深入分析,建立A4VG主泵详细的AMESim仿真模型,分析动态变化过程中伺服阀芯及排量调节缸的动作过程,实验结果验证了仿真模型的正确性。
0 引言采用先进的数字化样机技术进行产品开发,可以提高产品开发效率、节约成本。
重要部件的仿真模型是整机数字化样机的重要组成部分,它的准确与否直接影响整机数字化样机的质量。
A4VG系列泵是德国力士乐公司生产的变量泵,在大吨位履带起重机中得到广泛的应用。
本文通过对A4VG250EP4变量泵调节机构的深入分析,结合泵调节机构内部结构建立其AMESim仿真模型,对其动态性能进行仿真分析及实验研究,保证主泵模型的准确。
1 A4VG变量泵原理及结构1.1 A4VG泵工作原理A4VG250EP4变量泵液压原理如图1所示。
其由伺服阀、变量调节缸、柱塞、斜盘、单向溢流阀及压力切断阀等组成。
其中由伺服阀和变量调节缸等组成的变量调节机构决定了主泵的动态响应。
图1 A4VG250EP4变量泵液压原理图由图1可知,a、b两端比例电磁铁电流的大小决定了伺服阀打开的方向及开口度,通过控制伺服阀开口可以改变变量活塞的位移,进而改变泵斜盘的倾角,达到变量的目的。
该系统是力反馈式闭环控制回路,具有结构紧凑,响应快速等优点,且便于远程控制。
1.2 A4VG泵内部结构及工作过程伺服变量机构内部结构图如图2所示,该变量机构主要由两端比例电磁铁、伺服阀芯、杠杆、拨叉及排量调节弹簧缸等组成。
图2 伺服变量机构内部结构及工作过程图其工作过程如图2所示。
基于AMESim仿真的泵车摆阀油缸系统性能分析
2023.05 建设机械技术与管理75基于AMESim 仿真的泵车摆阀油缸系统性能分析Per formance Analysis of Pump Car Swing Valve Cylinder SystemBased on AMESim周智勇(山西工程科技职业大学智能制造学院,山西 太原 030619)摘要:通过AMESim 软件搭建了泵车摇摆机构摆阀油缸的液压工作仿真模型,研究了不同的液压泵转速、液压缸活塞直径对系统性能的影响,通过调整泵的转速和活塞直径均可以实现活塞移动速度的调整。
随着液压泵转速排量的增加,活塞直径的减小,液压缸活塞移动速度加快,系统能耗增加;活塞直径在40mm 情况下,系统工作压力较高,达到系统压力临界值。
关键词:AMESim ;摆阀油缸;仿真模型;性能分析中图分类号:TH137.1 文献标识码:A0 引 言泵车是混凝土施工的一种重要机械,它利用压力将混凝土沿管道连续进行输送。
泵车主要通过S 管阀的换向来实现混凝土输送缸吸入和泵出混凝土,由摇摆机构摆阀油缸的左右摆动来带动换向。
摇摆机构摆阀油缸液压系统一般使用的是单向定量泵,收到混凝土输送缸活塞换向信号后,S 管阀随之换向,S 管阀换向周期为恒定值,在设计过程中必须保证摆阀油缸动作速度与S 管阀换向周期相匹配,泵的转速和液压缸的直径对于摆阀油缸动作速度的影响较大。
1 摆阀油缸液压系统工作原理图摆阀机构主要由摆阀固定座、左右摆阀油缸、摇臂和摆阀卡板等组成,一般安装在料斗的后方,其结构见图1。
摆阀机构在液压油的作用下推动左右两个摆阀油缸的活塞缸,活塞缸驱动摇臂,带动S 管阀左右摆动,实现换向。
摆阀油缸的液压工作回路由泵、溢流阀、单向阀、电磁换向阀、左摆阀油缸、右摆阀油缸、蓄能器和球阀等组成,其液压工作原理图见图2。
其工作原理为,当电磁换向阀处于右位,在液压泵的驱动下高压液压油通过电磁换向阀进入左摆阀油缸的无杆腔,推动活塞缸伸出,从而推动摆臂带动S 管阀换向。
基于AMESim管道参数对液压系统动态特性的影响分析
基于AMESim管道参数对液压系统动态特性的影响分析罗俊(陕西理工大学机械工程训练中心,陕西汉中723003)摘要:管道参数诸如直径、长度、材料等,对液压系统动态特性的影响常被设计者忽略,文中基于AMESim,针对连接器对接液压缸组的液压系统进行仿真分析,研究了管道长度、直径、材料对系统动态特性的影响,对系统的优化设计具有一定参考价值。
关键词:管道参数;AMESim;仿真中图分类号:TH 137.5文献标志码:A文章编号:1002-2333(2020)07-0043-03 Impact Analysis of Pipeline Parameters on Hydraulic System Dynamic Characteristics Based on AMESimLUO Jun(Mechanical Engineering Training Center,Shaanxi University of Technology,Hanzhong723003,China) Abstract:The influence of pipeline parameters such as diameter,length,material,etc.on the dynamic characteristics of the hydraulic system is often ignored by designers.Based on AMESim,the hydraulic system of the connector docking hydraulic cylinder group is simulated and analyzed.The pipeline length,diameter,and material are studied.The impact on the dynamic characteristics of the system has certain reference value for the optimal design of the system. Keywords:pipeline parameters;AMESim;simulation0引言管道作为液压系统的辅件,如液压系统的血管脉络一样。
基于AMESim的电控液压制动系统动态性能分析
V0 1 .2 8 No .3
重 庆 理 工 大 学 学 报( 自然科 学)
J o u r n a l o f ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱC h o n g q i n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ( N a t u r a l S c i e n c e )
Re s e a r c h o n Dy na mi c Pe r f o r ma n c e o f El e c t r o Hy d r a ul i c
Br a k e S y s t e m Ba s e d o n AM ES i m
J I N Z h i — l i n, DUAN B o — we n, W ANG Ru i , YANG We i — mi a o
2 0 1 4年 3月
Ma r .201 4
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 4 - 8 4 2 5 ( z ) . 2 0 1 4 . 0 3 . 0 0 1
基于 A ME S i m 的 电控 液 压 制 动 系统
动 态 性 能 分 析
Ab s t r ac t:Br a k i n g s y s t e m i s a n i mpo r t a n t c o mp o n e n t t o e n s u r e v e h i c l e s a f e t y.As a n e w b r a k i n g s y s —
t a b l i s h e d t o d e s c ib r e t h e ma i n mo d u l e s o f EHB s y s t e m ,a nd t h e h y d r a u l i c mo d e l o f EHB s y s t e m i s bu i h b y u s i n g AMES i m s o f t wa r e.Th e n t h e i n lu f e n c e l a w o f d y n a mi c p e fo r r ma n c e o f EHB s y s t e m i s o b t a i ne d,wh i c h a f f e c t e d by ma i n p a r a me t e r s o f t h e s o l e n o i d v a l v e,wh e e l c y l i n d e r s a n d b r a k e lu f i d.
基于AMESim的负载敏感轴向柱塞泵的动态特性分析_尹杰
doi ∶ 10. 11832 / j. issn. 1000-4858. 2014. 07. 029
液压与气动
107
基于 AMESim 的负载敏感轴向柱塞泵的 动态特性分析
尹
1 2 1 1 1 杰 ,张建敏 ,张远深 ,鲜雪萍 ,于鸿飞
( 1. 兰州理工大学 能源与动力工程学院,甘肃 兰州 730050 ; 2. 上海振华重工( 集团) 股份有限公司,上海 200125 )
根据实际尺寸在 AMESim 软件中建立了负载敏感轴向柱 要: 介绍了负载敏感轴向柱塞泵的工作原理, 塞泵模型, 对泵的负载敏感特性和动态稳定性进行仿真分析。对比仿真结果与试验结果, 泵的工作特性曲线与 。 实际情况相符 分析负载敏感阀和压力切断阀旁侧的阻尼孔大小对泵的动态稳定性的影响并得出结论。 摘 关键词: 负载敏感; 轴向柱塞泵; 动态特性; AMESim; 阻尼 中图分类号: TH137. 5 文献标志码: B 4858 ( 2014 ) 07010704 文章编号: 1000-
1. 变量泵 2. 复位液压缸 3. 变量液压缸 4. 节流阀 5. 负载敏感阀 6. 压力切断阀
[6 ]
。 目前该软件在工
如图 2 为某公司 A10VSO71 泵变量控制阀实物剖 面图, 本研究根据实际尺寸在 AMESim 中搭建变量泵 模型如图 3 , 然后根据实测数据在模型中输入相应的 2 为节流阀用来调节供给 参数。图 3 中 1 为变量泵, 3 为比例溢流阀用来模拟负载, 4 为负载 负载的流量, 5 为压力切断阀, 6 为变量机构。 敏感阀,
图2
控制阀剖面图
1. 变量泵 2. 节流阀 3. 比例溢流阀 4. 负载敏感阀 5. 压力切断阀 6. 变量机构
基于AMESim恒功率泵的动静态特性仿真分析
2010年7月第38卷第13期机床与液压MACH I NE TOOL &HYDRAUL I CSJul 2010V ol 38No 13DO I :10.3969/j issn 1001-3881 2010 13 037收稿日期:2010-04-23基金项目:国家 863 高技术产业化研究资助项目(2007AA041803);上海市数字化汽车车身工程重点实验室开放课题基金资助(MS V 2009 02);十一五科技支撑计划资助项目(2006B AF01B03 01)作者简介:文哲(1985 ),男,硕士研究生,主要研究方向为轴向柱塞泵变量控制。
通讯作者:徐兵,E -m ai:l bxu @zju edu cn 。
基于AMES im 恒功率泵的动静态特性仿真分析文哲,徐兵(浙江大学流体传动及控制国家重点实验室,浙江杭州310027)摘要:以压力流量功率复合控制泵的功率控制部分为研究对象,利用AM ESi m 搭建压力流量功率复合控制泵的整体仿真模型,针对影响其功率控制部分动静态特性的几个关键因素 流量阀弹簧刚度、功率阀阀芯三角槽数进行变参分析。
仿真结果表明:增大流量阀弹簧刚度,可以改善功率控制范围内斜盘摆角的动态特性;增加功率阀阀芯三角槽个数,可以减小最小功率值,从一定程度上增大功率控制范围。
关键词:恒功率;轴向柱塞泵;动态特性;静态工作曲线中图分类号:TH137 51!!文献标识码:A !!文章编号:1001-3881(2010)13-122-6Dyna m ic and Static Sim ulation Analysis of ConstantPower Pu mp Based on Am esi mW E N Zhe ,XU B ing(State Key Lab of Flui d Po w er Trans m i s si o n and Contro l of Zhe jiang Un i v ersity ,H angzhou Zhe jiang 310027,Ch i n a)Abstrac t :T he po w er con tro l pa rt o f pressure /flow /powe r con tro l pump as the st udy object ,t he m ode l of t he pump w as co m pletely bu ilt i n AM ESi m for s i m u l a tion .A lter i ng para m eter ana l ys i s was perfor m ed for several key factors that i nfl uence t he dynam ic and sta ti c cha racte ristics o f the power control part of t he pu m p ,such as spr i ng stiff ness of flow ra te v alve and the nu m ber o f the tr iangu l a r g rooves o f the powe r va l ve spoo.l T he si m ulati on resu lts sho w tha t t he dynam ic and static character istics of the s w ash p l a te ang le i n rang e o f pow er contro l are i m proved by i ncreasi ng the spri ng stiffness o f flow ra te v alve ;the m i ni m u m pow er va l ue is reduced and the rang e o f pow er contro l i s broadened to a cer tai n ex tent by i ncreas i ng the number of t he triangular grooves of t he pow er valve spoo.lK eyword s :Constant pow er ;A x ial pist on pu m p ;Dyna m i c charac teristi c ;Static curve!!恒功率控制泵是提高液压系统节能效率的关键元件,可以在特定工况下减少原动机功率的浪费,具有良好的节能效果。
基于AMESim的直动式减压阀动态特性仿真分析
基于AMESim的直动式减压阀动态特性仿真分析顾存行;毛虎平;王强;石运才【摘要】Selecting the direct-acting pressure reducing valve for the study,its mathematical model is established.Based on the analysis of direct-acting pressure reducing valve structure and working principle,and the complex multi-disciplinary systems modeling and simulation platform AMESim,steady-state and dynamic properties are in-depthly analysed and simulated.Then the impact of different numerical parameters is analysed to produce the valve dynamic characteristics.The comparison with the simulation curve and the experimental results shows that:reasonable selection of direct-acting pressure reducing valve body parameters can optimize the dynamic analysis of the valve body,and research results can provide a reliable theoretical basis for the direct-acting pressure reducing valve mechanical design.%选择直动式减压阀为研究对象,建立其数学物理模型,并在分析直动式减压阀的结构和工作原理的基础上,基于复杂的多学科领域系统建模仿真平台AMESim,对其进行稳态及动态的深入分析和仿真计算,分析减压阀不同的数值参数对减压阀动态特性的影响,由仿真曲线和实验结果对比可知:直动式减压阀的阀体参数的合理选取对阀体的动态分析以最优化,研究结果可为直动式减压阀的机械设计提供可靠的理论分析依据.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】4页(P234-237)【关键词】直动式减压阀;AMESim;参数;动态特性【作者】顾存行;毛虎平;王强;石运才【作者单位】中北大学机械与动力工程学院,山西太原030051;中北大学机械与动力工程学院,山西太原030051;中北大学机械与动力工程学院,山西太原030051;中北大学机械与动力工程学院,山西太原030051【正文语种】中文【中图分类】TH16;TH137减压阀,又称调压阀,属于压力控制阀的范畴。
基于AMESim负载敏感变量泵动态性能研究
2.1 LS 阀 根据 LS 阀结构特点及参数搭建其 AMESim 仿真
模型如图 2 所示ꎮ pp 表示泵出口压力ꎬp 表示变量油 缸右腔压力ꎬpL 表示负载反馈压力ꎮ 阀口 1 为 LS 阀
处于右位机能时ꎬ变量油缸右腔油液由此口回油ꎬ泵 排量增大ꎮ 阀口 2 为 LS 阀处于左位机能时ꎬ泵出口 油液由此进入变量油缸右腔ꎬ泵排量减小ꎮ 弹簧设定 压差为 16 barꎮ
仿真模型如图 5 所示ꎬ切断压力值设定为 210 barꎮ
图 2 中ꎬ0 ~ 0.5 sꎬ模拟泵停机工况ꎬpp 和 pL 均为 0ꎬ变量油缸右腔经阀口 1 接通回油ꎬ泵处于最大排 量ꎮ 0.5 ~ 1.5 sꎬ模拟节流阀开度变大工况ꎬpp 和 pL 逐 渐升高ꎬ但 pp <pL + 16 barꎬ变量油缸右腔经阀口 1 接 通回油ꎮ 1.35 s 开始ꎬ阀口 1 的流量迅速减小ꎬ到 1.5 s 时流量降为 0ꎮ 1.5 ~ 3.5 sꎬpp = pL +16 barꎬLS 阀阀芯 受力平衡ꎬ阀芯处于中位机能ꎬ阀口 1 和 2 均无油液 流动ꎬ泵排量不变ꎬ模拟泵稳定工作状态ꎮ 3.5 ~ 4.5 sꎬ模拟节流阀开度变小工况ꎬpp >pL + 16 barꎬLS 阀处 于左位机能ꎬ变量油缸油腔通过阀口 2 与泵出口油液 接通ꎬ阀口 2 流量增大ꎬ泵排量减小ꎮ 4.5 ~ 6 sꎬ模拟 节流阀开度变大工况ꎬpp <pL + 16 barꎬLS 阀处于右位 机能ꎬ变量油缸油腔通过阀口 1 接通油箱ꎬ阀口 1 流 量增大ꎬ泵排量增大以适应负载流量变化ꎮ
王 娟
( 山西轻工职业技术学院ꎬ山西 太原 030013)
摘 要:运用 AMESim 仿真软件对负载敏感变量泵进行建模和仿真ꎬ仿真结果与产品样本描述的工作特性基本一致ꎬ 泵出差压力与负载压力的差值和 LS 阀弹簧调定保持一致ꎬ输出流量与负载流量需求匹配ꎬ具有良好的节能效果ꎻ适 当增大 LS 弹簧刚度有利于负载敏感泵的平稳性能ꎬ在 LS 阀与恒压阀左右控制油口设置阻尼孔可以有效提高泵的平 稳性和动态响应ꎮ 关键词:负载敏感泵ꎻ动态特性ꎻ仿真 中图分类号:TD67 文献标志码:A 文章编号:1007-4414(2018)01-0067-03
基于AMESim恒功率泵的动静态特性仿真分析
基于 A E i M Sm恒功率泵的动静态特性仿真分析
文 哲 ,徐 兵
( 浙江 大学流体传 动及控 制 国 家重 点 实验 室 ,浙江杭 州 3 0 2 ) 107
摘要 :以压力流量功率复合控制泵的功率控制部分 为研究对象 ,利用 A Sm搭建压力 流量 功率复合控 制泵的整体仿 ME i 真模 型 ,针对影响其功率控制部分动静态特性 的几个关 键因 素——流量 阀弹簧刚度 、功率 阀阀芯三角槽数进 行变参分 析。 仿真结果表明 :增大流量 阀弹簧刚度 ,可以改善功率控制范 围内斜盘摆角 的动 态特 性 ;增加功率 阀阀芯三角槽个数 ,可 以
恒功率控制泵是提高液压系统节能效率 的关键元 件 ,可 以在特定工况下减少原动机功率 的浪费 ,具有
1 恒 功率控 制原理
流
良好 的节能效果。因此研究恒功率控制泵 的控制性能 并改善其动静态特性 ,具有现实意义。
Байду номын сангаас蒿
压
静态 工作 曲线 最 大功 率 曲线
作者研究对象是一种压力流量功率 复合控制泵的 功率控制部分 。这种压力流量功率复合 控制泵 ,采用
线位 移与斜盘角位移之间的转换关系 。在此可将 变量 柱塞球 头球 心 、回位 柱塞球 头球心 、斜盘 转动中心近
量 阀 阀芯 的 作 用 力 与
流量 阀弹 簧 预 设 压 缩 一 阀芯 2 阀套 l 一 阀 芯 左 右 位 的 移 动 ,芯三角槽结构
似认 为在 同一条直线上且与主轴轴心线共面 。变量柱
l u l i y b i n AME i f rsmu ain Al rn - a a tr a ay i s p r r d frs v r lk y fco s t a n l e c h y a c a d t S m o i lt . o ti g p r mee n lsswa ef me e e a e a tr h tif n e t e d n mi n e o o u sai h r ce it s o e p we —o t l a to e p mp s c ss r g si n s f o r t v l e a d t e n mb ro e t a g l tt c aa tr i ft o rc n r r f h u , u h a p n t f e so w—ae av n h u e f h i n u a c sc h op t i f l f t r r g o v s o e p w rv le s o 1 T e smu ain r s l h w t a te d n mi n tt h r ce it s o h w s - l t n l n r o e ft o e av p o . h i l t e u t s o h t h y a c a d sai c a a tr i f te s a h pa e a ge i h o s c sc r n e o o rc n r l r mp o e y i c e i g te s r g s f e s o o ・ t av ; t e mi i m o e au s rd c d a d t e a g f we o t e i r v d b n r a n h p n t f s ff w・ae v le h n mu p w rv l e i e u e n h p ・ oa s i in l r r n e o o rc n r l sb o d n d t e a n e tn y i c e i g te n mb ro e t a g lrg o v s o e p w rv le s o 1 a g f we o t ra e e ac r i xe tb n r a n h u e ft r n a r o e t o e av p o . p oi o t s h i u f h Ke wo d : C n t n o e ; Axa i o u y rs o sa t w r p i p s n p mp;Dy a c c a a trsi ; Smi c r e l t n mi h r ceit c t c uv
基于AMESim的钻井泵液压系统动态特性仿真
#专题研究!基于A MESm i的钻井泵液压系统动态特性仿真*惠纪庄纪真邹亚科(长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室)摘要设计液压钻井泵的关键是分析液压系统的动态特性。
针对钻井泵液压系统应用系统协同仿真软件A MESi m建立了液压系统仿真模型,并分析了钻井泵液压系统的各种工作状态,确定了最佳匹配参数,使得系统和液压元件的设计缺陷在物理成型前就得到优化。
结果表明,应用该方案可以使钻井泵流量稳定,无脉动;通过A MESi m仿真模型验证本方案在设计布置3个泵缸活塞初始位置、调节缸速比为2时能达到预期目标;为了保证3个活塞缸的协调运动,必须合理地设计开环增益,通过不断验证,找到一个合理的数值。
关键词钻井泵液压系统A MESi m软件动态特性仿真0引言近年来,国内外学者对钻井泵的研究发现,保证钻井泵的流量稳定、无脉动是提高其工作性能的关键[1]。
另外,研制功率大、体积小适合运输的新型钻井泵也是很多设计人员追求的目标。
美国Na2 ti o nal O il w e ll公司研制出了H e li x型六缸无脉动钻井泵。
该泵只是对机械结构做了改进,在一定程度上提高了工作性能,但是庞大的动力端结构并没有得到很大的简化。
液压钻井泵以其工作性能好、结构紧凑、体积小、密封性好、适合大批量生产的特点逐渐代替了传统的机械式钻井泵。
文献[2]表明,设计液压钻井泵的关键是分析液压系统的动态特性。
应用A MESi m软件可以使用户借助其友好的、面向实际应用的方案,研究任何元件或回路的动力学特性。
针对笔者开发的钻井泵液压系统,应用系统协同仿真软件A MESi m建立了液压系统的仿真模型,并运用A MESi m软件分析钻井泵液压系统的各种工作状态,确定最佳匹配参数,使得系统和液压元件的设计缺陷在物理成型前就得到优化,极大地缩短了设计周期,降低了设计成本。
仿真结果与试验结果吻合,验证了仿真过程的有效性。
1钻井泵液压系统仿真模型的建立111钻井泵液压系统原理本方案提供的三缸单作用液压钻井泵是由带自动换向功能的电液换向阀的油缸驱动泵缸工作的[3],通过合理布置3个泵缸活塞的初始位置,达到稳定流量输出的目的。
基于AMESim的恒压变量泵特性仿真分析_刘庆修
钻机在垂直钻进,设置弹簧压力 2 MPa,先导压力控
制阀设定压力为 21 MPa, 斜盘转动惯量 0.01 kgm2,
泵转速 1 800 r/min, 排量 22 mL/r 及相应的调角油
缸参数。
hydraulic
PAKER PV10 Const-Pres Pump F-type
电 流 /mA
流 量 /L·min-1
requirement, in general, are formed by WEDM technology. For the WEDM operation, whole holes with
high requirement should be finished in one time, which can avoid of positional error and enhance the
主阀两侧压力曲线图。
20
F 型变量控制器带有遥控口, 遥控口连接在控
15
压 力 /MPa
制主阀芯的控制端处,遥控先导压力从遥控口引入
10
该控制端, 液压泵即在此压力点上实现补偿变量。
遥控先导压力仅在低于控制器自身先导压力阀设
5
定值的范围内能起作用。 该遥控口也可用于启动时
对液压泵泄荷。
考虑 AMESim 软件直观、可对参数研究和不用 129
液压油的作用下迅速伸出,如图 4 所示。 控制主阀
右侧的压力由于溢流阀 21 MPa 的限压作用, 压力
一直稳定在 21 MPa。 泵持续向调角油缸供油,导致
油缸的压力迅速增大, 证明了在恒压变量泵工作过
程中控制主阀可以控制调角油缸, 进而调节泵的斜
盘,改变泵的排量。 在本模型中,调角油缸未与泵的
基于AMESim的一种双作用往复抽油泵仿真研究
基于AMESim的一种双作用往复抽油泵仿真研究双作用往复抽油泵是一种常见的抽油设备,其工作原理是通过往复运动的活塞让泵腔内的压力发生变化,进而抽取或排放介质。
在石油工业中,双作用往复抽油泵是一种重要的井口采油设备,其性能直接影响到采油效率和生产成本。
为了更好地优化抽油泵的设计和工作参数,采用基于AMESim的仿真技术进行研究,是目前比较普遍的方法。
在进行双作用往复抽油泵仿真研究时,需要建立合适的模型并进行相应的参数设定。
在AMESim平台上,可以通过引入液压元件、机械元件和控制元件等各种组件,构建出比较真实的双作用往复抽油泵模型。
例如,抽油泵的活塞可以通过机械元件模块构建,而泵腔和阀门等则可以利用液压元件模块实现。
此外,控制元件模块可以用于控制泵的加速、减速、停机等操作。
在建立好模型后,可以通过仿真工具对双作用往复抽油泵进行运行仿真,研究其性能和工作特点。
比如,可以通过改变泵的运行速度、活塞的行程、泵的排量等参数,来研究不同条件下泵腔内压力的变化和流量的变化情况。
此外,还可以通过仿真工具实现自动控制和优化,从而提高抽油泵的效率和安全性。
需要指出的是,当进行基于AMESim的双作用往复抽油泵仿真研究时,需要对涉及到的各种参数和元件进行较为深入的分析和研究。
例如,对于泵腔内液体状态的变化,需要考虑液体的物理性质和流动特性等因素,对于活塞的运动状态,需要考虑动力学和力学等知识,对于控制元件的设计与选择,需要考虑控制系统的稳定性和可靠性。
只有在对这些因素有一定的理解和把握后,才能真正实现基于AMESim的双作用往复抽油泵仿真研究,并从中获得更加准确的研究成果。
总之,基于AMESim的双作用往复抽油泵仿真研究是一种比较有效和实用的方法,可以为石油工业提供更好的技术支持和决策依据。
但是,在具体实践中需要注重技术的深入和细致,以免因为粗糙的参数设定或误差分析等问题导致实验结果无法准确反映实际情况。
对于双作用往复抽油泵的数据,我们需要关注泵的排量、功率、效率等参数,以及其与泵计功率(Pump Jack)之间的关系和影响。
基于AMESim的钻机恒压变量泵控液压系统仿真分析
基于AMESim的钻机恒压变量泵控液压系统仿真分析摘要:本文论述了基于AMESim的钻机恒压变量泵控液压系统仿真分析。
为了更好地理解钻机恒压变量泵控液压系统的动态行为,我们利用AMESim软件进行仿真分析,三维建模仿真模型,用来考察实验系统的气动控制模型随着时间变化的特性,比较各项参数的影响,如液压源频率、阀斜坡比特率和负载变化,研究了液压供给系统的容积损失、流量脉动和泵压力的变化情况。
最后,建立了仿真模型,对其进行模拟,研究钻机恒压变量泵控液压系统的性能,并获得了理想的仿真结果。
关键词:amesim;恒压变量泵;液压系统;仿真分析;正文:1 引言液压系统是一种重要的动力传动系统,广泛应用于农业机械、工业机械、汽车工业、航空航天以及医疗等领域。
近年来,随着计算机技术的发展,计算机仿真技术已经成为研究工业机械系统的有效手段,可以有效解决复杂工业机械系统设计和控制中存在的问题。
基于AMESim的模拟仿真技术可以大大减少研究过程中的实验时间,提高研究的效率,有效降低研究成本,而且可以通过三维建模仿真模型,更好地反映复杂的实际工业过程。
本文通过基于AMESim的钻机恒压变量泵控液压系统仿真分析,从而深入考察其动态行为和特性,考察实验系统的气动控制模型随时间变化的特性,并使用amesim仿真模型,对液压供给系统的容积损失、流量脉动和泵压力进行详细分析,进而更好地了解液压系统的动态性能,促进液压系统的可靠性和可控性。
2 模型建立为了建立钻机恒压变量泵控液压系统仿真模型,我们使用AMESim软件建立了一个三维建模仿真模型,主要由一台恒压变量泵和一台液压发动机组成,模型由通用模块和气动模块构成。
图1是建立的仿真模型。
3 仿真结果(1)控制参数在仿真模型中,我们首先考察了液压源的频率、阀斜坡比特率和负载的变化对恒压变量泵控液压系统的影响。
图2显示了在恒压变量泵控液压系统中液压源频率和负载变化时动态特性的变化情况。
A4VG系列变量泵伺服机构动态特性分析
1一推杆;2一主阀芯;3一弹簧拉杆;4一弹簧; 5一主阀体;6一限位螺钉;7一反馈杠杆 图1伺服阀内部结构图
图2系统原理图
设以为阀芯受到的弹簧力,Ao为控制油作用 于推杆的有效面积。忽略阀芯上的粘性摩擦力、瞬 态液动力和稳态液动力,则当平衡条件ApA。=以满
参考文献: [1]王益群,钟毓宁.机械控制工程基础[M].武汉:武汉理工大学
出版社,2001 [2]王春行.液压伺服控制系统(第二版)[M].北京:机械工业出
版社,1992 [3]刘长年.液压伺服系统的设计与分析[M].北京:科学出版社,
1985
[4]黄浩.机液伺服执行器的研究[J].武汉科技大学学报(自然 科学版),2001,24(1)
g 3 导 渣 q 椭 蜒
图4阶跃响应仿真曲线
从仿真图可以看出,系统响应有一定的延时,但 稳定,无震荡,超调量也不大。优化参数匹配,可使 系统既有较快的响应速度,又有较好的稳定性‘61。
4结论
A4VG系列变量泵的变量机构是一种典型的机 液伺服系统,结构紧凑,响应快速而平稳;仿真研究 结果与试验情况基本一致,说明伺服变量机构的数 学模型是正确的。
由上述条件,可以构造出优化设计的数学模型
为:
mi叭d,1)= p竽·z
了16Mr一[7.]≤0 5.z.91(d)=
[。 11]。
1『口
g:(d'2)=3丽2Mr/一M≤。 竹b口
g,(d)=[Js。]一丽"n'd30rs≤。
0.03≤d≤0.11 0.58≤Z≤1.25
(5)优化设计结果 采用在Turbo C环境下的通用优化设计程序库 OPB-2的接口编程,利用CVM01程序,可以得到优 化设计结果如下:
基于AMESim的恒压力轴向柱塞泵动态特性仿真
by simulation when there 8re sign of wear for the position pump and
system flux change.
Keywords:Piston pump;Digital model;AMESim;Pulsation;Wear
恒压力轴向柱塞变量泵是在航空中应用较多的液 压泵,主要应用于飞机的主液压系统。它可根据出口 压力变化调整斜盘倾角来改变流量,并通过调整流量 使出口压力保持在恒定状态,具有效率高、结构简 单、体积小、功率系数高等优点。由于轴向柱塞泵的 结构特点,液压泵在工作时会产生流量脉动,较小的 流量脉动也会引起压力脉动;当系统所需流量较大如 进行起落架收放时,液压泵出口压力会减小;泵长时 间使用后,会因内部磨损导致泄漏量增大,使泵流量 和压力不足,功率下降,影响系统的正常工作。
AMESim工程软件是一种新型的基于图形化的工 程仿真软件,主要用于模拟控制对象的真实建模环 境。运用该软件中的液压仿真库和机械仿真库可以充 分考虑液压泵工作过程中的摩擦、泄漏和液压油的物 理特性。
笔者在对轴向柱塞泵的工作原理分析的基础上, 推导并建立了液压泵的数学模型,结合AMESim工程 软件对某型航空用轴向柱塞泵进行建模,对泵的压力 流量脉动及在负载变化和内部磨损两种情况下的压力 流量变化进行了仿真分析。 1 恒压力轴向柱塞泵工作原理
(15)
式中:RⅥ为吸油槽外侧所在圆半径;R亿为吸油槽内 侧所在圆半径。
排油口过流面积的模型与吸油口过流面积的模型 相同。 3 AMESim仿真模型建立 3.1柱塞模型
如图2所示,柱塞模型由控制模型、运动转化模 块、柱塞容积模型组成。柱塞容积模块由质量模块、 容积模块和摩擦泄漏模块组成。质量模块模拟柱塞的 惯性力,容积模块、摩擦泄漏模块模拟柱塞容积变 化、泄漏流量和摩擦力。根据流量与斜盘倾角和转速 的数学模型建立控制模块,将转子的转速信号和压力 传感器的压力信号经压力调节机构模型转化为运动转 化模块的输入信号;运动转化模块输出速度、位移和 力参数至柱塞容积模块;柱塞容积模型输出柱塞流 量、压力、摩擦力和泄漏流量等参数。
基于AMESim的液压位置伺服系统动态特性仿真
一液压位置伺服系统由液压缸、位移传感器、伺服 阀等元件组成, 其仿真原理见图 1。四通滑阀作为转换 放大元件把输入的位移信号转换并放大成液压信号输 出至液压缸, 液压缸作为执行元件带动负载移动, 同时, 缸体的输出信号经位移传感器反馈至阀体, 并与滑阀的 输入信号进行比较, 如有偏差 (即有开口量) , 缸体就继 续移动, 直至偏差消除为止。滑阀通过控制其开口度, 可 按比例地控制液压缸活塞杆的前进或后退。
0 引言 法国 Im ag ine 公司开发的 AM ESim (A dvanced
M odeling and Sim u la t ion Environm en t fo r System s Eng ineering) 全称为系统工程高级建模和仿真平台, 是当今领先的传动系统和液压 机械系统建模、仿真及 动力学分析软件, 它为用户提供了一个系统工程设计 的完整平台, 可以建立复杂的多学科领域系统的数学 模 型, 并在此基础上进行仿真计算和深入的分析。 AM ESim 友好的图形化界面使得用户可以通过在完 整的应用库中选择需要的模块来构建复杂系统的模型 并能方便地进行优化设计, 非常适用于机械与液压领 域的设计。
图4三位四通伺服阀各通路流速曲线图5三位四通伺服阀各通路压力曲线选择线性化分析工具lineranalysis添加线性分析时间分别为0s1s2s分别打开液压缸和给定信号的变量列表将给定的输入信号设置为控制量塞杆的位移设置为观测量在运行参数模块中点击标准选项将运行模式选为稳态运行模式stabilizing进行一次仿真得出结果在频率响应选项中分别绘制出bode图nichol伺服系统的响应能力主要为执行元件负载的动态所限制即被无阻尼液压固有频率h和阻尼比h所限制要提高系统的响应速度就必须提高h通常阀控液压缸具有较弱阻尼的特性因此应设法提高阻尼比
基于AMESim的数字液压缸建模与动态特性仿真
天津大学机械工程学院 二〇一二年十二月
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其它人已经发 表或撰写过的研究成果, 也不包含为获得 天津大学 或其它教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论 文中作了明确的说明并表示了谢意。
学位论文作者签名: 签字日期: 年 月 日
导师签名: 签字日期: 年 月 日
中文摘要
数字液压是正在发展的液压新技术,数字液压缸作为其中一种执行元件, 已经显现出巨大的发展潜力。它可以运用到绝大多数电液伺服控制的场合,将 传统液压复杂的速度控制和位置控制变成了单一的脉冲控制,大大简化了控制 系统。本文主要通过 AMESim 软件对其中一种内置反馈的步进式数字液压缸进 行了建模与仿真,分析了其在不同情况下的动态特性和跟踪特性。全文的主要 研究内容和成果如下: (1)在研究数字化液压传动发展的基础上,重点对数字液压缸的概念以及 国内外发展现状进行了介绍。利用 AMESim 软件进行物理建模和仿真,挖掘其 优势和特点,并针对不足之处提出改进措施。 (2)在研究数字液压缸结构组成和工作原理的基础上,针对特定工况,对 其结构参数进行了计算。同时,对阀控不对称液压缸进行了数学建模和分析, 为数字液压缸的 AMESim 建模与仿真分析提供参考和对照。 (3)根据所建立的 AMESim 模型,进行仿真。验证了数字液压缸增量式的 工作原理,并通过改变单一变量保持其它变量不变的方法,仿真分析了负载变 化、供油压力变化、制造误差、阀开口情况、连接管路杨氏模量等因素对数字 液压缸动态特性的影响,同时提出了减小相应影响的措施。以正弦跟踪为例, 仿真分析了数字液压缸的跟踪特性和改变运动方向时引起换向冲击的原因,针 对造成冲击的原因,给出了相应改善措施。 (4)搭建了数字实验台,对数字液压缸的单缸重复精度和多缸同步运行情 况进行了实验,与仿真结果进行了比较分析。
基于AMESim软件汽车起重机起升液压系统动态性能仿真分析
《现代流体传动与控制》课程论文论文题目:基于AMESim软件汽车起重机起升液压系统动态性能仿真分析所在学院:汽车工程学院所学专业:车辆工程作者姓名:作者学号:2017年 6 月基于AMESim软件的汽车起重机起升液压系统动态性能仿真分析摘要:汽车起重机已经是一种应用十分广泛的行走式起重设备,具有转移速度快,起重量大,机动性好的优点。
随着社会的发展,人们对汽车起重机起升液压系统的性能要求越来越高。
因此,在设计系统的要考虑到设计的合理性。
目前国内汽车起重机液压系统的设计和各个元器件的选择式按静态性能进行分析理论计算,以及利用设计人员的经验,所设计的系统需要等到产品成型之后再经过测试才能清除动态使用性能的好坏。
如果设计不合理,动态性能不够理想,这将增加研发成本,增加风险发生的几率。
所以在设计完成之后,要采用计算机仿真技术对其进行分析,对系统做出评估,减少损失,提高效率。
本文主要以汽车起重机的起升系统作为研究对象,利用AMESim仿真软件深入分析起升系统的动态特性。
关键字:汽车起重机起重系统 AMESim软件仿真分析Abstract: The truck crane had been a very wide range of walking lifting equipment with the high transfer speed, large carrying weight, good mobility. With the development of society, the demands for crane lifting hydraulic system performance are getting greater. Therefore, when design system have to take reasonable into account. At present, the design of hydraulic system of domestic automobile crane and the selection of various components are calculated according to the static performance or based on the experience of the designer, the designed system needs to be detected until the product molded. If the product were unreasonable, it will increase the risk and cost. So, after design, using computer simulation to analyze the system and making an assessment to reduce losses and improve efficiency. In this paper, the hoisting system of automobile crane is taken as the research object, and the dynamic characteristics of hoisting system are analyzed by AMESim simulation software.Keyword: Truck crane lifting system AMESim simulation analysis一、起重机液压系统发展现状目前汽车起重机普遍采用液压传动,相比于机械传动和店里传动,具有明显的优势:液压传动装置体积小、质量轻;能够获得更大的传动比和实现更大范围内的无级调速,所需成本也不高;各个元件可以自行润滑。
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基于AMESim的A4VG变量泵动态特性分析
基于AMESim的A4VG变量泵动态特性分析
2011-11-15 15:54:54 作者:孙东坡王建明张戈魏海洲来源:
本文介绍了对在大吨位履带起重机液
压系统中广泛应用的A4VG主泵工作原理及内部结构进行深入分析,建立A4VG主泵详细的AMESim仿真模型,分析动态变化过程中伺服阀芯及排量调节缸的动作过程,实验结果验证了仿真模型的正确性。
0 引言
采用先进的数字化样机技术进行产品开发,可以提高产品开发效率、节约成本。
重要部件的仿真模型是整机数字化样机的重要组成部分,它的准确与否直接影响整机数字化样机的质量。
A4VG系列泵是德国力士乐公司生产的变量泵,在大吨位履带起重机中得到广泛的应用。
本文通过对A4VG250EP4变量泵调节机构的深入分析,结合泵调节机构内部结构建立其AME Sim仿真模型,对其动态性能进行仿真分析及实验研究,保证主泵模型的准确。
1 A4VG变量泵原理及结构
1.1 A4VG泵工作原理
A4VG250EP4变量泵液压原理如图1所示。
其由伺服阀、变量调节缸、柱塞、斜盘、单向溢流阀及压力切断阀等组成。
其中由伺服阀和变量调节缸等组成的变量调节机构决定了主泵的动态响应。
图1 A4VG250EP4变量泵液压原理图
由图1可知,a、b两端比例电磁铁电流的大小决定了伺服阀打开的方向及开口度,通过控制伺服阀开口可以改变变量活塞的位移,进而改变泵斜盘的倾角,达到变量的目的。
该系统是力反馈式闭环控制回路,具有结构紧凑,响应快速等优点,且便于远程控制。
1.2 A4VG泵内部结构及工作过程
伺服变量机构内部结构图如图2所示,该变量机构主要由两端比例电磁铁、伺服阀芯、杠杆、拨叉及排量调节弹簧缸等组成。
图2 伺服变量机构内部结构及工作过程图
其工作过程如图2所示。
当右边电磁铁得电时电磁力推动伺服阀芯向左运动打开伺服阀阀口,同时推动拨叉向左张开,此时拨叉上弹簧力与电磁力平衡(如图2(a)示);伺服阀芯的运动使得排量调节弹簧缸右腔与伺服压力相连,在伺服压力的作用下排量调节缸活塞杆向左伸出实现变量,同时在杠杆的作用下推动拨叉进一步向右张开,此时拨叉上弹簧力大于电磁力(如图2(b)示);在弹簧力的作用下拨叉左半边向中闭合,同时推动伺服阀芯复位(如图2(c)示),此时拨叉上的弹簧力与电磁推力平衡,排量调节缸的液压力与弹簧力平衡,排量调节缸的活塞杆稳定在特定伸出位置(即泵稳定工作在某一排量下)直到电流产生变化;当右边电磁铁失电时,在弹簧力的作用下拨叉的左半边推动伺服阀芯向右运动,弹簧恢复至初始长度,使得排量调节缸右腔与T 口相连(如图2(d)示);在排量调节缸弹簧力的推动下活塞杆回到初始位置(即泵的排量为0),同时在杠杆的作用下推动拨叉张开(如图2(e)示),此时拨叉上弹簧力大于电磁阀推力;拨叉在弹簧力的作用下复位,同时推动伺服阀芯复位(如图2 (f)示)。
由力士乐零部件图册可以得出调节机构内部结构及尺寸。
伺服阀结构及尺寸、拨叉各力作用点距离、杠杆各力作用点距离等信息可以由图3得到;排量调节弹簧缸结构及尺寸如图4所示。
图3 伺服阀、拨叉及杠杆结构尺寸
图4 排量调节弹簧缸结构及尺寸
2 A4VG变量泵数字样机模型
根据前文对伺服变量机构工作过程及其结构尺寸的分析,下面在液压仿真软件AMESim 中搭建调节机构的仿真模型。
拨叉机构可以用两个杠杆机构模拟,但是在拨叉的任一侧杆上都有三个不同的力作用点(弹簧力作用点、杠杆力作用点和伺服阀力作用点),且拨叉工作时杠杆力和伺服力分别作用于拨叉两侧。
为了利用AMESim机械库已有模型简化系统建模,杠杆与拨叉机构需做等效处理,把杠杆与拨叉左右两边的接触点等效到拨叉与伺服阀芯接触点处(等效前后结构如图5示)。
这样拨叉的两侧就可以用有两个力作用点的杠杆模拟。
图5 杠杆力作用点等效处理前后对比
基于以上分析,利用AMESim HCD库、信号库及机械库元件搭建调节机构系统仿真模型如图6示。
端口1为排量调节缸伸出位移量,用于调节柱塞泵斜盘倾角,端口2为伺服压力输入口,端口3、4为比例电磁铁电流输入口。
模型中伺服阀、变量缸、杠杆及拨叉等部分结构尺寸均由力士乐零部件图给出。
图6 伺服变量机构仿真模型
将伺服变量机构仿真模型作为子模型,搭建A4VG变量泵详细液压仿真模型如图7示。
图7 A4VG变量泵详细液压仿真模型
3 仿真分析与实验验证
按照图2动作过程,0s时在b端加600MA 阶跃电流待调节机构稳定后b端电流变为0,图8、图9分别为伺服阀芯及排量调节油缸位移量变化曲线。
图8 伺服阀芯位移变化过程
图9 排量调节油缸位移变化过程
由图8可知,在b端电流激励下阀芯先向左运动,并在杠杆拨叉机构的反馈调节作用下回到初始位置,电流消失时,在拨叉弹簧力作用下向先右运动,杠杆拨叉机构的反馈调节作用下回到初始位置。
由图9可知,阀芯向左运动时调节油缸伸出,阀芯复位时保持其伸出状态,直到b 端电磁铁失电,油缸右腔与T口相连时调节缸活塞在弹簧力作用下复位。
伺服阀芯与排量调节油缸位移变化的仿真结果与前文分析一致。
为验证A4VG250EP4主泵仿真模型的正确性,在液压综合实验台上进行泵的动静态性能测试(如图10所示),其中泵的效率等测试量作为
仿真模型的输入参数,其流量等动态性能作为模型校验数据。
图11为500MA电流下泵流量动态响应的实验曲线及仿真曲线对比。
仿真及实验曲线的对比表明仿真模型是正确的。
主泵系统响应有一定的延时,但稳定,无震荡。
图10 A4VG250EP4泵测试综合实验台
图11 500MA电流下泵流量动态响应的实验曲线及仿真曲线对比
4 结论
本文深入的分析了A4VG泵的内部结构及排量调节过程,建立了泵详细的仿真模型,对其排量调节过程进行仿真分析,对泵的动静态特性进行实验研究,仿真研究结果与实验情况基本一致,说明主泵的仿真模型是正确的。