基于AMESim的礦用自卸車(chē)舉升液壓系統(tǒng)仿真研究

【摘 要】目前，礦用自卸車(chē)舉升液壓系統(tǒng)中存在著一些亟待解決的問(wèn)題。舉升液壓系統(tǒng)礦用自卸車(chē)是重要的工作裝置，其性能的優(yōu)劣，直接影響礦用自卸車(chē)的作業(yè)效果。為了提高礦用自卸車(chē)舉升液壓系統(tǒng)的作業(yè)性能，本文擬采用AMESim軟件建立螺紋插裝式平衡閥以及礦用自卸車(chē)舉升液壓系統(tǒng)的模型，并進(jìn)行仿真研究。

【關(guān)鍵詞】礦用自卸車(chē) 液壓系統(tǒng) 螺紋插裝式平衡閥 AMESim

1 引言

在礦用自卸車(chē)物料卸載過(guò)程中，當(dāng)車(chē)斗的翻轉(zhuǎn)角度達(dá)到一定程度的時(shí)候，由于車(chē)斗重心位置的改變，車(chē)斗對(duì)舉升液壓缸的作用力有可能由壓力變?yōu)槔Γ谶@種情況下，液壓缸的運(yùn)行平穩(wěn)性會(huì)降低，速度波動(dòng)會(huì)增大。本文擬采用螺紋插裝式平衡閥來(lái)提高液壓缸速度的平穩(wěn)性，使液壓缸在上述情況下，依然能夠以較為平穩(wěn)的速度運(yùn)行[1]。

2 AMESim仿真平臺(tái)簡(jiǎn)介

AMESim是一種普遍應(yīng)用于各個(gè)工程領(lǐng)域內(nèi)的建模仿真軟件，該軟件采用標(biāo)準(zhǔn)的ISO圖標(biāo)和簡(jiǎn)潔直觀的多端口框圖，覆蓋了液壓、機(jī)械、氣動(dòng)熱流體以及控制等領(lǐng)域，能使各個(gè)不同領(lǐng)域的研究對(duì)象在同一開(kāi)發(fā)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)建模與仿真。AMESim仿真模型的建立是通過(guò)圖形界面實(shí)現(xiàn)的，用戶只須專(zhuān)注于工程項(xiàng)目中物理系統(tǒng)本身的設(shè)計(jì)，不需要專(zhuān)門(mén)學(xué)習(xí)編程語(yǔ)言，就可以直接進(jìn)行建模和仿真，在很大程度上降低了建模仿真研究的難度，便于工程人員進(jìn)行仿真研究[1]。

3 基于AMESim的礦用自卸車(chē)舉升液壓系統(tǒng)仿真研究

3.1礦用自卸車(chē)舉升液壓系統(tǒng)模型建立

某型礦用自卸車(chē)舉升液壓系統(tǒng)中所使用的螺紋插裝式平衡閥如圖1所示，根據(jù)其結(jié)構(gòu)圖，建立AMESim仿真模型。

在舉升工況下，駕駛員通過(guò)操縱控制手柄6使舉升控制閥3處與左起第一位置，此時(shí)，來(lái)自舉升泵2的液壓油經(jīng)過(guò)舉升控制閥3以及平衡閥4中的單向閥進(jìn)入液壓缸的無(wú)桿腔，完成舉升動(dòng)作，液壓缸有桿腔中的液壓油經(jīng)過(guò)平衡閥4回到油箱；在停止工況下，駕駛員通過(guò)操縱控制手柄6使舉升控制閥3處與左起第二位置，此時(shí)，來(lái)自舉升泵的液壓油不進(jìn)入液壓缸，同時(shí)液壓缸有桿腔和無(wú)桿腔與油箱之間的油路均被切斷，液壓缸停止動(dòng)作；在浮動(dòng)下降工況，駕駛員通過(guò)操縱控制手柄6使舉升控制閥3處與左起第三位置，此時(shí)液壓缸在負(fù)載的重力作用下下降；在壓力下降工況，駕駛員通過(guò)操縱控制手柄6使舉升控制閥3處與左起第四位置，此時(shí)，來(lái)自舉升泵2的液壓油經(jīng)過(guò)舉升控制閥3以及平衡閥4中的單向閥進(jìn)入液壓缸的有桿腔，完成壓力下降動(dòng)作，液壓缸無(wú)桿腔中的液壓油回到油箱[1]。

該型礦用自卸車(chē)舉升液壓系統(tǒng)采用二級(jí)液壓缸，根據(jù)樣車(chē)參數(shù)設(shè)定仿真模型參數(shù)如表1所示。

3.2 礦用自卸車(chē)舉升液壓系統(tǒng)仿真研究

某型礦用自卸車(chē)舉升液壓系統(tǒng)中，液壓缸行程與負(fù)載力的關(guān)系曲線如圖2所示。

如圖2可知，在液壓缸行程達(dá)到1.3m時(shí)，液壓缸的負(fù)載力為零，當(dāng)液壓缸行程超過(guò)1.3m時(shí)，液壓缸的負(fù)載力由正值變?yōu)樨?fù)值，即由壓力變?yōu)槔Γ谶@種情況下，液壓缸有的運(yùn)行平穩(wěn)性會(huì)降低，速度會(huì)有較大波動(dòng)[1]。

為了驗(yàn)證螺旋插裝式平衡閥在該型礦用自卸車(chē)舉升液壓系統(tǒng)中的作用，分別對(duì)安裝平衡閥的舉升液壓系統(tǒng)和未安裝平衡閥的舉升液壓系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。

4 結(jié)語(yǔ)

由仿真結(jié)果可知，安裝螺紋插裝式平衡閥時(shí)，液壓缸速度的平穩(wěn)性比未安裝時(shí)有顯著提高，螺紋插裝式平衡閥可以有效的增加礦用自卸車(chē)舉升液壓缸速度的平穩(wěn)性。

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