基于AMESim的500t液压拉力试验机液压系统仿真

作者：周振华 邓和平 贺建国

欢迎访问e展厅 展厅 9 试验机展厅 干燥箱, 老化试验箱, 环境试验箱, 盐雾试验箱, 恒温恒湿箱, ... 摘要：利用仿真软件AMESIM对500 t液压拉力试验机液压系统进行了仿真，判别了液压系统的设计是否合理，是否能达到预期的设计目的，从而有效地缩短了设计周期。 关键词：AMESim；拉力试验机；液压系统；仿真 液压拉力试验机适用于连杆、弹簧、绳索、连接链、管件、金属构件，钢丝绳矿车底盘等长试件的拉力-位移和拉力破断试验，在国家矿用设备的检测检验中起着十分重要的作用。其采用卧室框架结构，框架侧面以一定的步距设置插销孔，液压缸通过关节轴承与加载小车连接，加载小车采用滚轮导向；另一端为安装拉伸夹具的固定小车。加载小车和固定小车均以刚性框架导向，底面和侧面设置滚轮导向，固定小车可按照一定的步距调整拉伸空间，以适用不同长度试样。拉伸时，固定小车的侧面以插销与框架连接，加载小车和固定小车的端部分别设置有连接和插销与加载小车连接。 1仿真问题的提出和目的 液压拉力试验机的液压系统设计是否合理，对试件拉力试验过程中的加载大小、速度，以及其他控制具有十分重要的影响。由于液压系统必须达到500 t的拉力，与变量泵匹配的电机功率达到了75kW，加上液压系统以及各元件的选型，都是采用经验公式或是类比的方法，设计出的系统需经装配、试运行后方可得知液压系统设计的优劣性和经济合理性。如若发现设计不合理，则需改进设计并重新选型，造成设计周期过长、效率不高、经济性下降，情况严重时还会在试车时损坏元件，造成不必要的损失。因此，在设计完成后先对系统做计算机仿真，初步了解系统运行时的特性与状态，并且判别其设计是否合理，有利于减少设计的盲目性，确保试车时的安全性和稳定性，达到完善系统、缩短设计周期、提高经济效益的预期设计目的。 2仿真建模系统 基于建模过程的复杂性以及给仿真研究带来的不便，近几年来国外尤其是欧洲陆续研制出一些更为实用的液压机械仿真软件，并获得了成功的应用。AMESim就是其中杰出的代表。 AMESim是一个图形化的开发环境，用于工程系统建模、仿真和动态性能分析。使用者完全可以应用集成的一整套AMESim应用库来设计一个系统，所有的模型都经过严格的测试和实验验证。AMESim不仅可以令使用者迅速达到建模仿真的最终目标，而且还可以分析和优化设计。AMESim使得工程师从繁琐的数学建模中解放出来，从而专注于物理系统本身的设计，不需要书写程序代码。 由于在AMEsim液压元件库中没有分流集流阀，所以在工作腔的进油油路中安装流量传感器，将主油路上的流量进行测量后进入函数f(x)，函数f(x)的输出用来控制可控节流阀的开度，使得两个液压缸的出油油路的流量相等，以达到两个液压缸同步的效果。 系统仿真模型见图1，主要参数见表1。 3系统加载仿真 液压拉力试验机在最大载荷500t下的调速仿真结果见图2。在最大载荷500t下的调压仿真(0~28MPa)结果见图3。 4结论 利用AMEsim对500t液压拉力试验机的液压系统进行了仿真，从仿真结果可以得出液压系统的设计结果基本与设计要求一致，为缩短液压系统的设计周期提供了一种有效的方法，在工业生产后期，产品生产后的实际工作情况验证了仿真的可靠性。 参考文献： [1]王毅，李东明，郭勇. 500吨液压拉力机研制报告[R].长沙：湖南有色重型机器有限公司， 2006. 作者简介： 周振华(1984-)，男，湖南湘乡人，硕士研究生，主要从事机电液一体化和计算机控制方面的研究，Email： zzhalq@ 126. com。(end)

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