汽车起重机用平衡阀仿真研究及优化改进

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xushaowei20092009
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平衡回路是工程机械尤其是起重机中广泛应用的液压回路,而平衡阀作为核心元件在汽车起重机起升液压系统负载下降动作时起到关键作用。通常情况下,需要在液压系统的回油处安装平衡阀,用以平衡负载,保证液压系统的稳定性。本文针对宁波江北宇洲液压设备有限公司研制的YZPHF20-B1-CND-S300-A-G1-00平衡阀(简称S300平衡阀),在实际应用过程由于平衡阀工作不稳定导致起升机构出现抖动现象的问题进行研究。以起升机构的平衡回路为实例,采用理论推导—仿真研究—试验验证—优化改进相结合的方法,对平衡阀进行了详细的分析研究。通过AMESim软件对仿真模型进行搭建及计算,并采用试验验证的方法验证仿真模型搭建的正确性,为以仿真方法优化平衡阀提供可靠依据。最后提出了平衡阀的优化方法对其进行优化研究,仿真分析了优化结果的有效性。论文的主要研究如下:(1)分析平衡阀的结构特点及工作原理,推导理论数学模型,并采用MATLAB对复杂阀口模型进行精确阀口位移-过流面积计算,为仿真模型的计算提供基础;(2)以推导的平衡阀理论数学模型为基础,在AMESim中分别搭建阀内元件的仿真模型,将元件模型进行整合,搭建平衡阀整体仿真模型并进行计算。计算平衡阀的开启压力值,将计算值与仿真值作对比,初步验证仿真模型的正确性;(3)搭建平衡阀试验平台,制定试验方案,对平衡阀进行不同负载下(6MPa、11MPa、15.2MPa)的实物测试,通过试验曲线与仿真曲线对比,进一步验证了仿真模型搭建的准确性;(4)搭建起升机构平衡回路的AMESim仿真模型,对初始模型的仿真结果进行分析;根据第二章推导的理论模型,找到影响平衡阀性能的结构参数,分别批量研究不同影响参数因子及系统相关参数对平衡阀系统动态特性的影响,找到最优的参数组合。对比优化前后仿真曲线,验证了优化结果的准确性及有效性;(5)将优化的平衡阀进行加工生产,便于优化验证。
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