基于AMESim的二次进给出口调速换接回路仿真分析

　　0　引言

　　早期研究和设计一个液压系统时,往往是凭借设计者的知识和经验,用真实的元部件构成一个真实的系统,在此系统上进行大量的实验研究,分析系统结构参数对系统动态性能的影响,通过反复试验,不断修改,确定应用于生产实际的系统。单要建立一个真实的系统需要花费大量的人力、物力和时间,而且一次性成功的把握性小,变更参数,改变控制方案又很困难。

　　然而随着计算机的发展,利用计算机来研究物理系统的动态特性已成为可能,在计算机上进行实验研究物理系统的各种工作状况,确定最好的控制方案和最佳参数匹配。AMESim是法国IMAGINE公司1995年开始推出的一种集机械、液压、气动、热、电和磁等多学科领域的建模和仿真软件,可为液压系统及元件的静、动态分析提供支持。本文应用AMESim软件对采用普通节流阀的调速回路及采用调速阀的二次进给出口调速换接回路作了仿真分析。

　　1　二次进给出口调速换接回路的原理及仿真模型的建立

　　1. 1　二次进给出口调速换接回路的工作原理

　　二次进给出口调速换接回路原理如图1所示,回路工作电磁铁动作表如表1。在液压缸的出口油路上,两个调速阀3、4并联,经二位三通阀6控制分别接入回油路,实现两种不同的进给速度。图1中,当2DT、3DT都通电,液压泵向液压缸左腔供油,液压缸右腔的油经调速阀4、二位三通电磁阀6回油箱,获得第一次工进速度。若2DT通电、3DT断电,液压缸右腔的油经调速阀3到6后回油箱,获得第二次工进速度。这种速度换接回路具有第一次工进与第二次工进的速度互相不受影响的特点。

　　1. 2　液压回路的AMESim仿真模型的建立

　　AMESim提供了丰富的液压元件库,直接在软件环境中的sketchmode下从Hydraulic库中选择需要的液压元件,然后连接各元件,构建仿真模型,如图3所示。系统中三位四通阀的工作状态由图4所示的控制信号曲线控制,在0~2s为右位接通,控制液压缸活塞向右运动;二位三通阀的工作状态由图5所示的控制信号曲线控制,0~1s右位接通,调速阀4起作用,液压缸活塞以第一工进速度向右运动, 1~2s左位接通,调速阀3起作用,液压缸活塞以第二工进速度向右运动,2s以后三位四通阀左位接通,二位三通阀右位接通,液压泵输出的油液经过单向阀5流回油箱,液压缸活塞实现快退。在parametermode下设置各模型参数,参数设置如表2所示;最后在simulation mode下运行仿真,得出仿真曲线,本文分别建立了采用普通节流阀的调速换接回路(图2)及采用调速阀的调速换接回路(图3)的仿真模型,通过获取液压缸的速度、位移特性曲线,对回路的工作性能进行分析对比。(本文仿真忽略了管道损失及系统的泄漏)