引言：
長管道液壓系統(tǒng)性能不但受管道長度的影響,而且受管道直徑的影響。液壓缸定位精度隨著液壓管道長度的增加而降低,響應(yīng)時間加長;隨著液壓管道直徑的增大精度降低,響應(yīng)時間延長。因此對于陽極爐液壓伺服系統(tǒng)管路,我們盡量減短管道的長度,在滿足流量的前提下盡量選擇小管徑管道。通過采用以上措施進(jìn)一步提高了陽極板的合格率。
摘要:本文利用液壓仿真軟件AMESim對長管道伺服液壓定位系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明長管道對伺服液壓定位系統(tǒng)的定位精度及其響應(yīng)速度有不可忽視的影響。液壓缸的定位精度隨著管道的長度和管道直徑的增加而降低,響應(yīng)速度隨著管道長度和直徑的增加而變慢。
關(guān)鍵詞:AMESim;定位精度;液壓建模與仿真;響應(yīng)時間
1 引言
伺服液壓定位系統(tǒng)具有定位精度高,響應(yīng)速度快等特點,現(xiàn)已在各大型機(jī)械和生產(chǎn)線上廣泛應(yīng)用。隨著機(jī)械產(chǎn)品的自動化程度的提高,產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高,伺服液壓定位系統(tǒng)要求更加精確。尤其在某些特殊設(shè)備的定位液壓系統(tǒng)具有液壓管道長,同時要求定位精度高,響應(yīng)速度快等特點。熔煉車間陽極爐雙圓盤澆注系統(tǒng)多采用液壓驅(qū)動。廢陽極吊,頂起、預(yù)頂起還有中間包及澆注稱重設(shè)備等。其中澆注稱重設(shè)備(即電子秤)的液壓伺服系統(tǒng)最具代表性。電子秤工作的好壞直接關(guān)系陽極板的質(zhì)量優(yōu)劣,故對于電子秤油缸的動作要求很嚴(yán)格。油缸的定位及動作響應(yīng)時間直接影響澆出銅水量。對于此類長管道液壓系統(tǒng)來說,管道效應(yīng)對其定位精度和響應(yīng)速度的影響是不可忽視的。管道效應(yīng)的理論研究一直是人們所關(guān)注的,但由于管道的數(shù)學(xué)模型復(fù)雜,給液壓系統(tǒng)考慮管道效應(yīng)的研究帶來很大的障礙。本文不以管道的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),利用液壓仿真軟件AMESIM來考慮管道效應(yīng)。通過對液壓系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析,找出管道對伺服液壓定位系統(tǒng)的影響。
2 系統(tǒng)原理及其仿真模型
2.1 AMESIM軟件簡介
AMESim全稱為AdvancedModeling Environment for Performing Simulations of Engineering Systems,是法國IMAGINE公司開發(fā)的高級工程系統(tǒng)仿真建模環(huán)境,為流體、液體、氣體、機(jī)械、控制、電磁等工程系統(tǒng)提供一個較完善的綜合仿真環(huán)境。AMESim具有以下幾個特點:
(1)AMESIM是一個多學(xué)科領(lǐng)域的建模仿真平臺,在統(tǒng)一的平臺上實現(xiàn)了多學(xué)科領(lǐng)域的系統(tǒng)工程的建模與仿真。不同領(lǐng)域的模塊之間直接的物理連接方式使AMESim成為多學(xué)科領(lǐng)域系統(tǒng)工程建模和仿真的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境。
(2)AMESim具有豐富的模型庫用戶可以采用基本元素法,按照實際物理系統(tǒng)來構(gòu)建自定義模塊或仿真模型,而不需要去推導(dǎo)復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型。
(3)AMESim采用變步長變階數(shù)變類型魯棒性強(qiáng)的智能求解器,根據(jù)用戶所建模型的數(shù)學(xué)特性自動選擇最佳的積分算法,并根據(jù)在不同的仿真時刻的系統(tǒng)的特點動態(tài)地切換積分算法和調(diào)整積分步長,以縮短仿真時間和提高仿真精度。
(4)AMESim提供了豐富的與其他軟件的接口, 比如控制軟件接口Matla、Adams,實時仿真軟件接口等。基于這些優(yōu)點, AMESim 軟件已廣泛地被GM、Ford、LG、ZF、Bosch等公司采用,成為在汽車、液壓和航空航天等研發(fā)部門的理想選擇。
2. 2系統(tǒng)原理圖
本文以某生產(chǎn)線上伺服液壓定位系統(tǒng)為研究對象。該液壓系統(tǒng)具有連接管道長,定位精度高,穩(wěn)定性要求好,響應(yīng)速度要求快等特點。其原理如圖1所示。
1. 定位液壓缸; 2. 位移傳感器; 3. 伺服閥
圖1 定位液壓原理圖
2. 3 基于AMESIM仿真模型的建立
