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起重机相关建模技术
2022-02-07 来源:微信公众号-Simcenter 1D 系统仿真

1 问题概述

起重机涉及到液压、机械、控制等各项技术,如何从运行效率、稳定性研究、能耗优化等方面进行分析,寻找到一条合适的技术配置方案,需要借助Amesim系统仿真平台进行多方案的仿真验证。

2 核心部件

以负载敏感系统为主的液压系统构架进行分析。

2.1 负载敏感泵

假定转速为恒定1500rpm,负载敏感压力调节为21bar,压力补偿器设定为220bar,进行负载敏感端口的压力调节控制。

2.2 压力补偿器

用于调节局部的压力,保证检测两个端口的压力差为恒定值,本例设定为20bar。

2.3 防气蚀和冲击阀

采用溢流阀和安全阀相结合的功能,实现抗冲击时的高压卸荷、低压时的补液功能。

3 仿真验证

3.1控制指令

通过调整主臂、外臂的控制阀打开的开度,来进行速度控制。本例始终使得外臂控制为主臂控制的50%。

3.2场景设置

通过批处理的方式,设定不同的起重货物、速度控制指令情况下,共计6个场景。

3.3结果分析

查看不同速度控制指令下(50%、75%、100%),速度的变化:

分析得到:在提升阶段,在1到5秒之间,活塞速度变化遵循速度指令,但在下降阶段,在5到9秒之间,速度与速度指令不匹配。

这是由于重力在下降过程中与活塞力的作用方向相同,因此负载感应部件无法调整活塞速度以匹配请求的速度。

3.4动画展示

通过自动生成的动画场景,查看起重机运行的效果。

4 小结

本例介绍了起重机相关核心部件,包括负载敏感系统、压力补偿器、防气蚀阀等等,并给出设定控制参数、批处理设置运行、结果分析、动画展示等完整的工作流程。初步分析了控制速度变化等性能,有关性能提升等优化,另一篇文章着重讲解,有需要请查阅。

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