基于AMESim的液压缸制动过程中重力势能回收系统仿真分析
发布时间：2021-03-02 11:17
为缓解液压缸制动期间形成的冲击作用并降低能量损耗,设计了一种建立在液压蓄能器基础上的储能系统并回收制动能量,利用AMESim平台对系统制动性能与能量回收效率开展了仿真研究。研究结果表明:0～0.5 s期间液压缸保持匀速运动的状态,之后系统到达制动阶段并进行能量回收。在切断阀开始制动的时候回油路已经达到很小的流量,从而不会对缓冲腔形成明显冲击作用。随着负载的增大,所需的制动时间也更长。在不同的负载下,液压缸的制动腔压力与制动距离都会发生变化,表明此系统能够充分适应负载的变化。不同初速度下液压缸制动腔各项参数都出现增大现象,随着初速度的增大,制动时间由1.6 s延长至1.75 s,达到了良好制动效果。
【文章来源】：液压与气动. 2020,(08)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
在制动过程中进行能量回收的系统图
图1已经给出了液压缸在制动阶段实现能量回收的具体工作原理,同时采用AMESim 10.0软件构建得到图2所示的仿真模型。考虑到系统液压元件通常为标准件,对其进行参数选择时可以根据相关国家标准进行计算,包括液压缸杆径、液压变量泵流量、公称压力、定量马达负荷、蓄能器压力与有效体积等,由此得到该系统的各项AMESim仿真参数为:
在特定工况下仿真测试液压缸制动的能量回收过程,由此得到图3所示的不同时间对应的液压缸缓冲腔压力变化曲线,图4显示了制动回路流量和时间的变化关系。根据图3可知,0～0.5 s期间液压缸保持匀速运动的状态,之后系统到达制动阶段并进行能量回收,当缓冲腔压力快速上升到22 MPa时再逐渐减小,同时受到负载惯性的影响,在初期制动过程中出现了一定的波动性,并在22 MPa时达到稳定;经过1.4 s后由于系统发生了泄漏,导致蓄能器不再回收能量,此时油路切断,对缓冲腔造成冲击作用,最后到达1.7 s时系统完成制动过程。根据图4可知, 到达0.4 s时,制动回路发生了流量快速增大至最高值的现象, 之后受负载惯性影响出现了波动,之后缓慢减小,并在1.7 s 时切断阀将主回油路切断。根据以上分析可知,在切断阀开始制动的时候回油路已经达到很小的流量,从而不会对缓冲腔形成明显冲击作用。图4 制动腔流量变化曲线
【参考文献】：
期刊论文
[1]矿井提升机液压制动系统的建模与仿真[J]. 曹艳,戴丽莉,邓睿,路和. 液压与气动. 2019(06)
[2]负载敏感制动阀设计及仿真分析[J]. 王亚军,姚平喜. 液压与气动. 2018(06)
[3]无人机液压弹射滑行小车缓冲系统仿真研究[J]. 唐友亮. 液压与气动. 2018(02)
[4]汽车起重机起升机构液压系统的节能改进[J]. 叶鹏彦,赵秋霞,姚平喜. 液压与气动. 2015(09)
[5]Full Power Hydraulic Brake System Based on Double Pipelines for Heavy Vehicles[J]. GONG Mingde* and WEI Hailong College of Mechanical Science and Engineering,Jilin University,Changchun 130025,China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2011(05)
[6]基于液压变压器的挖掘机动臂势能再生系统[J]. 张树忠,邓斌,柯坚. 中国机械工程. 2010(10)
本文编号：3059171
【文章来源】：液压与气动. 2020,(08)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
在制动过程中进行能量回收的系统图
图1已经给出了液压缸在制动阶段实现能量回收的具体工作原理,同时采用AMESim 10.0软件构建得到图2所示的仿真模型。考虑到系统液压元件通常为标准件,对其进行参数选择时可以根据相关国家标准进行计算,包括液压缸杆径、液压变量泵流量、公称压力、定量马达负荷、蓄能器压力与有效体积等,由此得到该系统的各项AMESim仿真参数为:
在特定工况下仿真测试液压缸制动的能量回收过程,由此得到图3所示的不同时间对应的液压缸缓冲腔压力变化曲线,图4显示了制动回路流量和时间的变化关系。根据图3可知,0～0.5 s期间液压缸保持匀速运动的状态,之后系统到达制动阶段并进行能量回收,当缓冲腔压力快速上升到22 MPa时再逐渐减小,同时受到负载惯性的影响,在初期制动过程中出现了一定的波动性,并在22 MPa时达到稳定;经过1.4 s后由于系统发生了泄漏,导致蓄能器不再回收能量,此时油路切断,对缓冲腔造成冲击作用,最后到达1.7 s时系统完成制动过程。根据图4可知, 到达0.4 s时,制动回路发生了流量快速增大至最高值的现象, 之后受负载惯性影响出现了波动,之后缓慢减小,并在1.7 s 时切断阀将主回油路切断。根据以上分析可知,在切断阀开始制动的时候回油路已经达到很小的流量,从而不会对缓冲腔形成明显冲击作用。图4 制动腔流量变化曲线
【参考文献】：
期刊论文
[1]矿井提升机液压制动系统的建模与仿真[J]. 曹艳,戴丽莉,邓睿,路和. 液压与气动. 2019(06)
[2]负载敏感制动阀设计及仿真分析[J]. 王亚军,姚平喜. 液压与气动. 2018(06)
[3]无人机液压弹射滑行小车缓冲系统仿真研究[J]. 唐友亮. 液压与气动. 2018(02)
[4]汽车起重机起升机构液压系统的节能改进[J]. 叶鹏彦,赵秋霞,姚平喜. 液压与气动. 2015(09)
[5]Full Power Hydraulic Brake System Based on Double Pipelines for Heavy Vehicles[J]. GONG Mingde* and WEI Hailong College of Mechanical Science and Engineering,Jilin University,Changchun 130025,China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2011(05)
[6]基于液压变压器的挖掘机动臂势能再生系统[J]. 张树忠,邓斌,柯坚. 中国机械工程. 2010(10)
本文编号：3059171
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3059171.html
