基于ADAMS和AMESim的PCY14-1B恒压变量柱塞泵联合仿真研究

发布时间：2018-05-04 02:18

  本文选题：恒压变量柱塞泵 + 联合仿真　； 参考：《兰州理工大学》2016年硕士论文

【摘要】：液压泵是液压系统的关键之一,是整个系统的动力源。恒压变量柱塞泵本身也是一个容积式流量控制系统,在泵进入恒压工况后,能够根据系统需要提供最大流量以下的流量,从而减少多余压力油在从溢流阀排出时造成的能量损失,自动适应负载需求,使液压泵获得非常理想的节能效果。由于此泵的这一特点,它在节能观念深入人心的今天是非常受欢迎的,对恒压变量柱塞泵的研究也越来越多。本文主要采取的是理论分析和计算机仿真相结合的方式对恒压变量柱塞泵进行研究分析。充分了解了恒压泵的工作原理和变量方法,对其国内外研究现状进行了简略阐述,分别对恒压阀动态特性、斜盘动态特性等作了理论分析。分别建立了恒压变量柱塞泵的ADAMS和AMESim模型。在文章第三章对建立ADAMS模型的过程进行了详细阐述,包括ADAMS动力学理论和实际建模步骤。建立好模型后,以回程盘为研究对象,分析了它的力平衡关系,利用柱塞泵的虚拟样机模型进行仿真,得出了回程盘的运动和受力规律,将回程盘进行柔性体化后,可以清楚的看见其运动时的应力分布,为回程盘的结构改进提供很好的数据。在建立恒压泵AMESim模型的过程中,采用了先分开建立,后整合组装的方式。在AMESim中分别建立了泵的变量机构模型、扭矩模型、柱塞副模型、滑靴副模型、配流副模型以及系统负载模型,并且说明了主要参数的计算和设置方法。然后将这几个模型组合起来构成泵的整体模型,通过仿真,研究了负载、恒压阀芯质量、弹簧刚度、变量活塞大端与小端直径比对变量机构特性的影响。最后将ADAMS与AMESim结合,首次建立了以ADAMS为主仿真软件的恒压变量柱塞泵联合仿真模型,详细阐述了接口的设置问题,解决了ADAMS为主仿真软件时接口设置的难点,然后通过仿真将两个模型的仿真数据进行对比,验证了联合仿真模型的正确性。在仿真过程中,实现了数据的同步更新,比如ADAMS中的斜盘角度会随着AMESim中传入的数据改变。之后设置不同的变量机构调定压力进行了仿真对比分析,得出了调定压力对泵出口压力、出口流量、柱塞腔液压力、柱塞副泄漏、柱塞副摩擦力等的影响。
[Abstract]:Hydraulic pump is one of the key of hydraulic system and the power source of the whole system. The constant pressure variable piston pump itself is also a volumetric flow control system. After the pump enters the constant pressure condition, it can provide the flow rate below the maximum flow rate according to the need of the system. Thus reducing the energy loss caused by the excess pressure oil discharged from the relief valve, automatically adapting to the load demand, making the hydraulic pump obtain very ideal energy saving effect. Because of this characteristic of this pump, it is very popular in the idea of energy saving today, and the research of constant pressure variable piston pump is more and more. This paper mainly adopts the combination of theoretical analysis and computer simulation to study and analyze the constant pressure variable piston pump. The working principle and variable method of the constant pressure pump are fully understood. The research status at home and abroad is briefly described. The dynamic characteristics of the constant pressure valve and the dynamic characteristics of the tilting disc are analyzed theoretically respectively. The ADAMS and AMESim models of constant pressure variable piston pump are established respectively. In the third chapter, the process of establishing ADAMS model is described in detail, including the theory of ADAMS dynamics and the practical modeling steps. After establishing the model, taking the return disk as the research object, the force balance relation is analyzed, and the simulation is carried out by using the virtual prototype model of the piston pump, and the movement and force law of the return disc are obtained. The stress distribution during the movement can be clearly seen, which provides good data for the structural improvement of the return disk. In the process of establishing AMESim model of constant-pressure pump, the method of separate building and then integrated assembly is adopted. The variable mechanism model, torque model, plunger pair model, slipper pair model, distribution pair model and system load model are established in AMESim, and the calculation and setting methods of main parameters are explained. Then, these models are combined to form the whole model of the pump. Through simulation, the effects of load, mass of constant pressure valve core, spring stiffness and the ratio of diameter of variable piston end to small end on the characteristics of variable mechanism are studied. Finally, combining ADAMS with AMESim, the joint simulation model of constant pressure variable piston pump with ADAMS as the main simulation software is established for the first time. The problem of interface setting is expounded in detail, and the difficulty of interface setting when ADAMS is used as simulation software is solved. Then the simulation data of the two models are compared to verify the correctness of the joint simulation model. In the simulation process, the synchronous update of the data is realized, such as the angle of the oblique disk in ADAMS changes with the incoming data in the AMESim. The effects of setting pressure on pump outlet pressure, outlet flow rate, plunger cavity pressure, plunger leakage and friction force are obtained.
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH137.51

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本文编号：1841145