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試驗機(jī)液壓系統(tǒng)仿真分析作者：中澳橡膠    發(fā)布時間：2015-04-23    點(diǎn)擊次數(shù)：

    AMESim軟件介紹AMESim(AdvancedModelingEnvironmentforPerformingSimulationsofEngineeringSystems)軟件是法國IMAGINE公司推出的專門用于液壓機(jī)械系統(tǒng)的建模、仿真及動力學(xué)分析的仿真軟件。AMESim采用易于識別的標(biāo)準(zhǔn)ISO圖標(biāo)和簡單直觀的多端口框圖．方便用戶建立復(fù)雜系統(tǒng)及所需的特定應(yīng)用實(shí)例的模型．進(jìn)行穩(wěn)態(tài)及動態(tài)仿真、繪制曲線并分析仿真結(jié)果，界面比較友好、操作非常方便。同時．AMESim還是1個魯棒性極強(qiáng)的智能求解器．能夠根據(jù)所建模的數(shù)學(xué)特性自動選擇最佳的積分方法，根據(jù)不同的仿真時刻特點(diǎn)動態(tài)地調(diào)整積分算法和積分步長以縮短仿真時間和提高仿真精度。并且，AMESim還是個開放的仿真平臺，語言底層是開放的．還具有與Matlab、Adams等多種軟件接口．可以方便地跟這些軟件建立聯(lián)合仿真。

    液壓系統(tǒng)仿真模型建立在AMESim軟件中．根據(jù)液壓系統(tǒng)的設(shè)計．通過調(diào)用液壓庫(Hydraulic)、機(jī)械庫(Mechanica1)和信號控制庫(SignalContro1)的標(biāo)準(zhǔn)元件建立液壓系統(tǒng)仿真模型如圖3所示仿真模型中設(shè)置的參數(shù)如表l所示。通過壓力傳感器測得施加給張緊滾筒的推力大小判斷三位四通閥右位是否得電。三位四通閥右位得電，系統(tǒng)則向液壓缸加載，使推力達(dá)到試驗張緊力范圍；反之，系統(tǒng)卸載，液壓缸由蓄能器保壓。考慮到試驗過程中，輸送帶機(jī)械接頭對張緊滾筒的沖擊及其他一些振動的影響．在仿真模型中增加了外界干擾信號．以便分析這些因素對試驗張力的不利影響.

    液壓系統(tǒng)加載與保壓過程仿真分析不考慮外界干擾信號的影響．將比例溢流閥的溢流壓力調(diào)至6．3MPa．對系統(tǒng)進(jìn)行加載仿真分析。其結(jié)果如圖4所示在上述曲線中，通過測量可得出：在t=363．4s時．系統(tǒng)加載到試驗張緊力上限值，約為412039N：系統(tǒng)保持的試驗張緊力下限值約為403954N：蓄能器的保壓時間△一251．5s；張緊滾筒的最大位移Smax=0．5872m。張緊滾筒的位移隨著液壓缸輸出的推力大小而線性變化。從液壓缸有桿腔和無桿腔的壓力變化曲線可以看出，隨著有桿腔壓力的增加，無桿腔壓力也增加。驗證了液壓缸的泄漏影響。從比例溢流閥的入口壓力曲線和出口流量曲線看出．當(dāng)人口壓力大于6．3MPa時，溢流閥打開開始溢流保壓：小于6．3MPa時，溢流閥關(guān)閉系統(tǒng)加載．從而維持比例溢流閥入VI壓力為6．3MPa。從系統(tǒng)加載與保壓過程情況分析．本仿真結(jié)果比較符合實(shí)際情況．說明液壓自動張緊方案能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)[31中的試驗要求。

    干擾信號對液壓系統(tǒng)保壓性能的影響忽略其他干擾信號的影響，只考慮機(jī)械接頭對張緊滾筒的沖擊作用。從標(biāo)準(zhǔn)中試驗要求可知，當(dāng)輸送帶帶強(qiáng)為2800kN／m時．試樣環(huán)形帶周長為15000mm，運(yùn)行帶速為3．0m／s．其四對機(jī)械接頭撞擊張緊滾筒的時間間隔1．25s在系統(tǒng)加載達(dá)到所需試驗張緊力后，輸送帶在四個滾筒上才開始運(yùn)轉(zhuǎn)。這時產(chǎn)生一個穩(wěn)定的沖擊干擾信號．如圖5所示(假設(shè)這時沖擊力是最不利情況)。在AMESim中，采用批處理(Batch)命令分別對沖擊力峰值在100N、1000N、10O00N作用下，對系統(tǒng)進(jìn)行仿真，其仿真結(jié)果如圖6所示。

    從圖6中蓄能器出口壓力變化曲線和張緊滾筒位移曲線可以看出：當(dāng)沖擊力峰值增大時，蓄能器出口壓力波動增加．蓄能器保壓時間逐漸縮短，張緊滾筒位移逐漸變小：當(dāng)沖擊力峰值低于100N時，干擾信號對液壓系統(tǒng)的保壓性能幾乎沒有影響：當(dāng)沖擊力峰值等于10000N時。張緊滾筒位移變化微小．故對輸送帶張緊力的影響很有限。經(jīng)計算分析。沖擊力峰值為10000N時與無干擾信號作用時輸送帶張力相差最大約為5200N，符合試驗要求。

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