基于A(yíng)MESim的500t液壓拉力試驗機液壓系統仿真

作者：時(shí)間：2013-04-09 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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液壓拉力試驗機適用于連桿、彈簧、繩索、連接鏈、管件、金屬構件，鋼絲繩礦車(chē)底盤(pán)等長(cháng)試件的拉力-位移和拉力破斷試驗，在國家礦用設備的檢測檢驗中起著(zhù)十分重要的作用。其采用臥室框架結構，框架側面以一定的步距設置插銷(xiāo)孔，液壓缸通過(guò)關(guān)節軸承與加載小車(chē)連接，加載小車(chē)采用滾輪導向；另一端為安裝拉伸夾具的固定小車(chē)。加載小車(chē)和固定小車(chē)均以剛性框架導向，底面和側面設置滾輪導向，固定小車(chē)可按照一定的步距調整拉伸空間，以適用不同長(cháng)度試樣。拉伸時(shí)，固定小車(chē)的側面以插銷(xiāo)與框架連接，加載小車(chē)和固定小車(chē)的端部分別設置有連接和插銷(xiāo)與加載小車(chē)連接。

1仿真問(wèn)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(guò)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(jīng)驗公式或是類(lèi)比的方法，設計出的系統需經(jīng)裝配、試運行后方可得知液壓系統設計的優(yōu)劣性和經(jīng)濟合理性。如若發(fā)現設計不合理，則需改進(jìn)設計并重新選型，造成設計周期過(guò)長(cháng)、效率不高、經(jīng)濟性下降，情況嚴重時(shí)還會(huì )在試車(chē)時(shí)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(shí)的特性與狀態(tài)，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(chē)時(shí)的安全性和穩定性，達到完善系統、縮短設計周期、提高經(jīng)濟效益的預期設計目的。

2仿真建模系統

基于建模過(guò)程的復雜性以及給仿真研究帶來(lái)的不便，近幾年來(lái)國外尤其是歐洲陸續研制出一些更為實(shí)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(gè)圖形化的開(kāi)發(fā)環(huán)境，用于工程系統建模、仿真和動(dòng)態(tài)性能分析。使用者完全可以應用集成的一整套AMESim應用庫來(lái)設計一個(gè)系統，所有的模型都經(jīng)過(guò)嚴格的測試和實(shí)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(yōu)化設計。AMESim使得工程師從繁瑣的數學(xué)建模中解放出來(lái)，從而專(zhuān)注于物理系統本身的設計，不需要書(shū)寫(xiě)程序代碼。

由于在A(yíng)MEsim液壓元件庫中沒(méi)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)行測量后進(jìn)入函數f(x)，函數f(x)的輸出用來(lái)控制可控節流閥的開(kāi)度，使得兩個(gè)液壓缸的出油油路的流量相等，以達到兩個(gè)液壓缸同步的效果。

系統仿真模型見(jiàn)圖1，主要參數見(jiàn)表1。

newmaker.com

3系統加載仿真

液壓拉力試驗機在最大載荷500t下的調速仿真結果見(jiàn)圖2。在最大載荷500t下的調壓仿真(0~28MPa)結果見(jiàn)圖3。

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