基于AMESim的500t液壓拉力試驗機液壓系統仿真
1仿真問題的提出和目的
液壓拉力試驗機的液壓系統設計是否合理,對試件拉力試驗過程中的加載大小、速度,以及其他控制具有十分重要的影響。由于液壓系統必須達到500 t的拉力,與變量泵匹配的電機功率達到了75kW,加上液壓系統以及各元件的選型,都是采用經驗公式或是類比的方法,設計出的系統需經裝配、試運行后方可得知液壓系統設計的優劣性和經濟合理性。如若發現設計不合理,則需改進設計并重新選型,造成設計周期過長、效率不高、經濟性下降,情況嚴重時還會在試車時損壞元件,造成不必要的損失。因此,在設計完成后先對系統做計算機仿真,初步了解系統運行時的特性與狀態,并且判別其設計是否合理,有利于減少設計的盲目性,確保試車時的安全性和穩定性,達到完善系統、縮短設計周期、提高經濟效益的預期設計目的。
2仿真建模系統
基于建模過程的復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研制出一些更為實用的液壓機械仿真軟件,并獲得了成功的應用。AMESim就是其中杰出的代表。
AMESim是一個圖形化的開發環境,用于工程系統建模、仿真和動態性能分析。使用者完全可以應用集成的一整套AMESim應用庫來設計一個系統,所有的模型都經過嚴格的測試和實驗驗證。AMESim不僅可以令使用者迅速達到建模仿真的最終目標,而且還可以分析和優化設計。AMESim使得工程師從繁瑣的數學建模中解放出來,從而專注于物理系統本身的設計,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,所以在工作腔的進油油路中安裝流量傳感器,將主油路上的流量進行測量后進入函數f(x),函數f(x)的輸出用來控制可控節流閥的開度,使得兩個液壓缸的出油油路的流量相等,以達到兩個液壓缸同步的效果。
系統仿真模型見圖1,主要參數見表1。
液壓拉力試驗機在最大載荷500t下的調速仿真結果見圖2。在最大載荷500t下的調壓仿真(0~28MPa)結果見圖3。
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