基于AMESim的双可变节流口控先导安全阀动态特性分析

我国煤炭行业开采技术不断升级,大采高液压支架也在迅猛发展,对液压支架抗冲击地压强度特性的要求大幅增加。安全阀是液压支架抵抗冲击的关键部件,发挥着过载保护作用,因此,分析安全阀的动态特性对保障煤炭安全开采至关重要。针对现有先导式安全阀存在的响应速度较慢的问题,采用A型液压半桥原理,提出一种双可变节流口控先导安全阀。根据其结构和工作原理,在AMESim软件中搭建该安全阀的液压支架卸载回路模型,仿真得到安全阀压力上升时间为2 ms,稳态溢流时压力为49 MPa,压力超调率为29.5%,流量为1172 L/min,卸荷时间为19 ms。在液压支架卸载回路模型中,通过调整液压支架立柱伸出高度和动载冲击力,进一步分析其对安全阀卸载特性的影响。

基于AMESim的潜液泵专用液压控制阀动态特性分析

所研究的液压控制阀主要用于潜液泵的启停、扭矩调节和限制潜液泵最高转速,介绍了液压控制阀的工作原理和工况,利用AMESim软件对液压控制阀在扭矩调节工况和限速工况下的动态特性进行了仿真计算,分析了控制压力等因素变化对液压控制阀动态特性的影响,提出了在液压控制阀的控制油路中增加阻尼提高控制阀的稳定性的方法,并通过仿真进行验证;还分析了液压控制阀运行参数的变化对并联运行的其他潜液泵的影响,对液压控制阀样机性能进行了试验研究,对于提高潜液泵液压控制阀工作性能具有一定的实际意义。

基于AMESim的液压位置控制系统动态特性研究

利用AMESim的批处理功能,分别设置前置放大器增益、伺服阀频率和阻尼比、液压缸死区油量及溢流阀的有无,对某位置控制系统的动态跟踪误差和稳态误差进行定性分析。结果表明:AMESim能很好地模拟闭环控制系统的动态特性,选择合适的参数,才能保证整个系统性能良好。

基于AMESim的旁路节流调速回路动态特性分析

构建了旁路节流调速回路的动态数学模型和AMESim仿真模型,模拟了节流阀开口大小、负载大小、缸筒与活塞间隙对旁路节流调速回路动态特性的影响,并总结出了影响规律,为液压系统设计和回路元件的设计与选择提供了有效理论支撑。

基于AMESim的先导阀芯驱动大流量可控阀动态特性仿真研究

为实现比例阀的流量精确控制,设计一种电机带动丝杠推动先导阀芯运动的大流量可控阀。在主阀控制腔内建立开启阀芯所需压力并设置流量连通,从而实现对流量的比例控制;利用AMESim平台进行仿真分析。阶跃响应特性表明:开始时刻,主阀芯发生动作,在t=0.05 s时保持在5.8 mm的开启位移处,主阀出口流量为285 L/min,达到设计标准。启闭特性表明:在t=0.05 s后,主阀芯速度存在显著的滞后性,直至主阀芯开启。级间位置匹配特性表明:开启阶梯信号时,主阀芯也发生跟随运动,完成快速响应;开启斜坡信号时,主阀跟随先导阀发生运动,但仍存在位移响应滞后且形成了0.5 mm稳态误差。

基于AMESim液压可控停车顶系统仿真研究

液压可控停车顶是驼峰溜放车辆的新型自动化减速装置,提高了铁路编组场调车的自动化水平。以液压可控停车顶为研究对象,开展基于AMESim软件的系统建模与仿真分析。在分析液压可控停车顶系统工作原理及控制方式的基础上,利用AMESim软件中的机械库、液压库及信号控制库构建了液压可控停车顶系统仿真模型,分析系统在非制动状态、待制动状态和制动状态下的顶杆位移、顶杆速度、液压制动缸上下腔压力、蓄能器气囊容积及压力的动态性能。仿真结果显示:液压可控停车顶可实现非制动状态、待制动状态和制动状态的切换,制动状态下具有减速缓冲作用。液压可控停车顶建模仿真分析为系统的优化设计提供一定的参考。

基于AMESim的液压平衡阀动态特性

在AMESim液压系统仿真软件中建立了液压平衡阀的模型,并根据实际参数搭建了液压平衡回路的系统模型。对几种典型工况下平衡阀的动态特性进行仿真,得出不同主阀芯节流槽结构下平衡阀主阀芯的速度响应曲线、位移响应曲线、主阀流量响应曲线、主阀口压力响应曲线、液压缸速度响应曲线,对仿真结果进行对比分析,得出主阀芯节流槽结构对液压平衡阀动态特性的影响。

基于AMEsim的伸缩缸调速回路建模与仿真

为了分析影响大型伸缩缸调速系统平稳运行的因素,利用AMEsim软件平台进行仿真。首先,分析了伸缩缸调速回路的结构组成和工作原理,进而利用该软件中液压模块的HCD库建立了三级伸缩缸与比例调速阀的仿真模型,实现了对调速回路工作过程的动态模拟。通过对不同调速阀参数设置时伸缩缸调速回路的仿真和负载扰动仿真,对影响调速回路动静态特性的因素进行了分析。仿真结果表明:调速阀出口容腔对回路的流量压力性能影响较大,而调速阀的弹簧刚度和负载扰动则影响较小,为调速回路的设计和控制提供了理论依据。

基于调速器-变频器协调控制的变速抽蓄机组一次调频研究

变速抽蓄机组可为保障高比例新能源电网频率安全稳定提供重要支撑,是抽水蓄能技术发展的重要方向。因此,开展了基于调速器-变频器协调控制的变速抽蓄机组一次调频研究,首先建立变速抽蓄机组仿真模型,然后分析基于协调控制的变速抽蓄机组一次调频特性,最后揭示基于协调控制的变速-定速抽蓄机组一次调频特性。结果表明,变速抽蓄机组调速器-变频器协调控制模式2下一次调频有功功率的响应速度明显快于控制模式1,调速器对一次调频导叶开度和转速振荡的抑制优于变频器、变频器对一次调频有功功率的调节速度明显快于调速器。变速抽蓄机组采用调速器-变频器协调控制模式1时的一次调频有功功率响应速度略慢于定速抽蓄机组、采用控制模式2时的一次调频有功功率响应速度明显快于定速抽蓄机组。

定速与变速抽水蓄能机组联合运行一、二次调频仿真及特性研究

变速抽水蓄能机组在电网频率—功率快速调节及主动支撑等方面相较于定速机组具有独特优势,为此开展定速与变速抽水蓄能机组联合运行一、二次调频仿真及特性研究。即首先建立定速与变速机组联合运行一、二次调频数值仿真模型,然后实现一、二次调频协调仿真,最后揭示定速与变速机组联合运行一、二次调频动态特性。结果表明,频率阶跃的幅值越大,定速与变速机组出力和有功功率一次调频90%目标值响应时间、二次调频目标值响应时间越长。机组的调功指令配比越高,其出力和有功功率的二次调频目标值响应时间越短,变速机组出力和有功功率二次调频目标值响应时间对调功指令配比的变化更为敏感。定速与变速机组的调功指令配比相同时,联合运行的二次调频目标值总体响应时间更短。

工程机械的节流调速液压回路仿真分析

针对传统液压回路仿真方法中存在的建模繁琐、参数调节复杂等缺点,以采用压力补偿器和比例方向阀的进口节流调速回路为例,利用AMESim的元件设计库构建了压力补偿器的模型,建立了节流调速回路的仿真模型。对进口节流调速回路在工程应用中的3个主要特性进行了仿真,结果表明:这种仿真方法不但简化了建模过程和参数调节,而且能较好的反映出系统的动态性能,对液压系统的动态特性研究和设计改进有积极作用。

装载机中数字电液比例控制系统的仿真

介绍了用全新的数字电液比例先导控制方向阀——高速开关阀取代传统的电液比例阀 ,与多路阀构成数字电液比例换向阀 ,实现对装载机的数字化电液比例控制。然后用 Matlab仿真软件中的 Sim ulink对高速开关阀进行动态特性仿真 ,证明通过改变它的占空比可以控制多路阀的流量 ,从而达到控制工作部件的运动速度。

管道配置对阀控缸液压系统动态特性的影响

在阀控缸液压系统的数学建模和分析中,由于管道数学模型的复杂性,通常忽略了管道对系统的动态特性的影响。理论和实践表明,管道对液压系统的静态和动态特性都有着较为显著的影响。定量预测管道对系统动态特性的影响及优化管道配置,对于高性能液压系统优化设计具有重要意义。笔者在AMESim仿真环境下,运用AMESim提供的液压库、管道子模型库和其它子模型库,对阀控缸液压系统进行了动态仿真,研究了液压控制阀与液压缸之间的管道配置对系统动态特性的影响。

节流调速液压系统动态特性研究

为获得节流调速系统在不同工作状态下的瞬态特性,对进油、回油节流阀节流调速系统进行了数字与实验研究。建立了系统流体流动和各部件受力相互作用的动力学模型,仿真分析了系统参数——节流阀通流截面积At、负载F和油液体积弹性模量E对节流调速系统的动态特性影响;讨论了进油、回油节流阀节流调速系统的动态响应特性;通过试验验证了所设计的动力学模型的正确性。其研究方法可为设计液压系统时选择调速系统参数提供借鉴和参考。

基于MATLAB的节流阀调速液压回路计算机仿真

以进油节流阀调速液压回路为例,建立了描述液压调速回路动态特性的集中参数数学模型,给出了在MATLAB环境下建立其仿真模型的方法。应用计算机仿真的方法,研究了节流阀开口度的不同和油液体积弹性模量值的改变对进油节流调速回路动态特性的影响,给出了仿真结果。

水压直驱式高速开关阀动态特性

针对水压机器人关键控制元件,提出了一种音圈电机直接驱动式水压高速开关阀,并对其结构工作原理进行了介绍,运用AMESim仿真软件建立了水压高速开关阀数学模型,利用AMESim批处理方法分析了阀芯直径、阀孔直径和阀芯半锥角等关键结构单参数对高速开关阀动态性能的影响,并基于遗传算法对开关阀的动态特性进行了多参数影响变化研究,最终确定了开关阀的最优结构参数,为其动态性能的提高提供了理论依据.最后在仿真模拟的基础上研制了水压高速开关阀样机,并对其进行了动态性能试验研究,其开启响应时间为7 ms,关闭响应时间为9 ms,通过理论和试验的对比分析,验证了所研制的水压高速开关阀动态性能满足预期技术要求.

比例调速阀控马达液压回路仿真分析

从比例调速阀的工作机能出发,分析了比例调速阀中的起压力补偿作用的定差减压阀对流量的影响,其始终保持节流阀阀口前后的压差基本恒定不变,减弱了负载变化对系统流量的影响,然后扩展到液压系统,从系统整体分析了比例调速阀控马达系统的稳定性及其压力和流量的动态特性,最终达到马达的运动速度均匀平稳,从而为节流调速系统的设计改进提供技术上的支持。

试验台转速控制系统动态性能仿真

为了提高工程机械多功能试验台的快速响应性与稳定性,建立了工程机械多功能试验台转速控制系统的动力学模型和仿真模型,利用PID(比例、积分、微分)控制器调整仿真参数,通过突加阶跃载荷和斜坡载荷来仿真模拟试验台在真实工况下的突然加速或减速以及速度平稳变化的过程。结果表明:仿真参数的合理选择对系统的响应性与稳定性有重要影响,参数调整后,系统的响应时间以及超调量满足工程机械响应时间短、超调量小的要求,系统具备较好的快速性与稳定性;仿真曲线验证了理论分析与实际情况相吻合。

速比变化过程中CVT液压系统动态性能仿真

以金属带式无级变速器(continuously variable transmission,CVT)液压系统为研究对象,建立了CVT液压系统的传递函数和AMESI M环境下的CVT液压系统动态仿真模型,进行了CVT液压系统速比响应特性仿真计算。分析了弹簧刚度、阀芯阻尼系数及衔铁组件质量对液压系统上升时间、调整时间及超调量的影响关系,验证了所建立的CVT液压系统动态模型的正确性,并为CVT液压系统动态特性的优化提供了依据和方法。

输送带断裂制动液压系统优化设计

针对输送带定节流缓冲制动平稳性差问题,对传统输送带断裂制动液压系统进行优化,提出一种变节流缓冲制动输送带的液压系统。利用AMESim搭建优化后的输送带断裂制动液压系统仿真模型,仿真分析优化系统的平稳制动特性,分析了不同输送带制动初速度和制动总质量对输送带制动位移、制动速度、制动位移-制动力的影响规律。研究结果表明:提高输送带制动初速度或增加制动总质量,输送带制动位移不变,维持在1.0 m以内;制动速度和制动总质量对输送带制动特性的影响规律一致;提高制动初速度或增加制动总质量,液压缸制动力保持恒定值的制动位移区间延长。