基于AMESim軟件的堆料機變幅液壓系統設計

劉敏

【摘 要】本文利用AMESim軟件對堆料機變幅液壓系統進行建模、設置參數，模擬出堆料機變幅液壓系統的工作過程，仿真出系統特性曲線。通過對特性曲線進行分析，驗證了方案的可行性。

【關鍵詞】堆料機;變幅液壓系統;AMESim;設計

中圖分類號： TH137 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）07-0025-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.07.010

【Abstract】This paper use the AMESim software， the Pitching Hydraulic System for Reclaimer is modeled and the parameters are set up， and the working characteristic curves of the hydraulic system of the stacker are simulated. By analyzing the characteristic curve， the feasibility of the scheme is verified.

【Key words】Reclaimer; Pitching hydraulic System; AMESim; Design

0 引言

圓形料場堆取料機是在目前日益提高的環保要求的基礎上發展起來的倉儲設備。這種設備在封閉廠房內布置，使料堆免受風、雨水影響發生的流失、飛散等問題。通過設置周邊擋墻解決了較小空間存儲較多物料的問題。這種帶有穹頂的用于大宗散狀物料儲存的封閉式料場型式，隨著嚴格的環保要求日益受到社會的認可和關注，發展前景廣闊。圓形料場堆料機是圓形料場的堆料設備，堆料機為變幅式。為了滿足其功能，堆料裝置主要由堆料臂、俯仰機構、回轉支撐平臺、回轉機構和帶式輸送機構。

本課題研究的對象是唐山某公司的堆料機變幅液壓裝置。該變幅液壓系統利用液壓缸的往復運動來實現堆料機的堆料動作，根據堆料機所需系統要求，設計堆料機變幅液壓系統，然后對液壓系統進行仿真分析，驗證方案的可行性。

1 擬定液壓系統原理圖

在擬定液壓系統原理圖之前，根據動作順序要求和參數要求，選擇出動力元件、執行元件、控制元件、輔助元件和介質并設計出基本回路，然后將基本回路連接成完整的液壓系統，此時必須保證各回路互不干擾。根據以上分析，繪制出堆料機變幅液壓系統功能原理圖，如圖1所示。

2 堆料機液壓系統的建模及仿真分析

2.1 料耙液壓系統仿真模型的建立

搭建的料耙液壓系統的仿真模型如圖2所示：

2.2 模型的參數設置

（1）元件參數設置

液壓缸參數：活塞直徑220mm，活塞桿直徑160mm，行程1600mm。

液壓缸外負載：最大負載為55KN。

溢流閥參數：系統最高壓力不超過28MPa，正常工作壓力為16MPa，所以設為28MPa。

電機轉速：設為1760r/min。

泵排量：設為28ml/r。

油箱容量定為250L。

2.3 動態特性的分析

根據運動速度和行程，取仿真時間為100s，步長為0.1s。

仿真結果如下：

試驗得到負載位移曲線如圖4，負載速度曲線如圖5。

液壓缸進油口的流量曲線如圖6。

液壓缸有桿腔與無桿腔壓力曲線比較如圖7。

根據液壓缸的受力和壓力仿真曲線可知，液壓缸在開始啟動和換向過程中只存在很小的波動。根據負載的位移和速度變化曲線可知，在換向過程中，速度和位移比較平穩，堆料機變幅機構運動時受到的沖擊很小，液壓系統能夠正常運行，完全能夠滿足系統的設計要求，并且具有良好的系統動態特性，該液壓系統的設計方案可行。

3 結論

本文以某公司堆料機變幅液壓裝置為研究對象，利用AMESim軟件建立了該液壓系統的仿真模型，并對其動態特性進行仿真分析，驗證了該堆料機變幅液壓系統方案的可行性。從而縮短了產品開發周期，減少因設計不當造成的經濟損失，降低了產品設計制造成本。該堆料機變幅液壓系統已經應用于國內、外多條水泥生產線上且運行狀況良好。

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