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浅谈液压离合器【Pronal】

2017-07-18 点击量:

浅谈液压离合器【Pronal

液压离合器是液压传动(Hydraulic transmission)系统中一种重要的传动装置。主要用于原动机和工作机之间,机械内部的主动轴和从动轴之间,实现运动和动力的传递和脱离。随着液压离合器的不断完善,其在各类机器设备中,诸如冶炼金属,矿山,机械,航空,兵器,水电,化工,轻纺和交通运输等各个领域都得到十分广泛的应用。
  液压离合器的主要动作是通过液压缸的运动来实现的,其机械系统和液压系统(Hydraulic systems)之间有着密切的耦合关系。机械系统承受液压系统(Hydraulic systems)输出的液压力和外界负载的共同作用,同时机械系统参数也直接或间接影响着负载和液压系统(Hydraulic systems)的作用情况。而adams软件可以在同一界面下实现机械系统,液压系统(Hydraulic systems)甚至控制系统的协同的,实时的仿真。应用adams软件及其hy2draulics模块,对液压离合器的机械液压系统(Hydraulic systems)进行仿真研究,结果对实际系统的分析与设计具有一定的参考价值。
  1adams及其hydraulics模块介绍
  adams(automaticdynamicanalysisofmecha2nicalsystem)软件是由美国mechanicaldynamicsinc公司开发研制的一套机械系统动力技术仿真分析软件,它是目前世界上使用范围最广,最负盛名的仿真分析软件。使用这套软件可以产生复杂机械系统的虚拟样机,替代昂贵的物理样机,从而节约大量的时间和费用,真正实现高质量,快速,低成本的设计要求。近年来,它正迅速由分析专家的专用研究工具转变为工程师易于掌握的工程技术手段。
  adams/hydraulics模块是adams中一个对液压系统(Hydraulic systems)进行仿真的扩充模块,利用adams/hydraulics模块可以在同一界面下建立机械系统与液压回路之间相互作用的模型并在计算机中设置系统的运动特性,进行各种静态,模态和瞬态的分析,如液压系统峰值压力和运行压力,液压系统滞后特性,液压系统控制,功率消耗,液压元件(Hydraulic element)和管路尺寸等。除此之外,在adams/hydraulics环境下建立液压虚拟样机还具有参数化设计功能,开放式建模环境,强大的求解功能和完善的分析功能等特性。
  2新型液压离合器模型建立
  211新型离合器结构介绍
  新型液压离合器选用涨圈式,这种结构的特性是,内部涨圈为一开口的弹性环,利用内圈径向张开与收缩实现与外毂的摩擦结合或脱开。这种结构结合平稳,散热性好,结合力小。内涨圈离合器的驱动是靠液压油缸实现的,液压油驱动活塞移动使活塞杆带动放大机构,此放大机构与离合器相连,它是一个杠杆结构,根据力矩的大小和机构尺寸的要求选定一定的放大比。新型液压离合器除具有力矩大,起闭迅速等特点外,还有:离,合迅速,平稳无冲击,分离彻底,动作准确可靠。
  结构简单,重量轻,惯性小,外形尺寸小,工作安全,效率高液压泵良好的主轴油封,即使在低温环境壳体压力较高时也不会发生泄漏
  接合元件耐磨性高,使用的时长长,散热条件好。
  操纵方便省力,制造容易,调整维护修理方便。
  在建立液压离合器工作装置的液压回路前,先输入创建好的机械系统模型变量液压泵的释放控制手柄,斜盘会自动退回中位,流量变为零文中的模型是在pro/e中创建的,先装配零件,然后通过adams与pro/e的接口程序mech/pro,将三维实体模型以cmd格式导入adams.当模型导入adams后,利用系统自身的工具,添加复杂的约束副,载荷,函数和子过程等模型特性,通过运动学和动力技术进行仿真分析。通过运动学和动力仿真后,就可以把液压回路添加到机械系统中。
  213液压离合器液压系统(Hydraulic systems)的虚拟样机建模
  在adams/view环境中,采用图形符号对系统进行建模。
  加载adams/hydraulics模块及设置液压环境。
  从tool菜单中选中pluginmanager,选择相应的多选按钮load,loadatstartup即可加载adams/hy2draulics模块。
  建立液压回路在adams/hydraulics环境下建立液压回路,设置环境参数,创建液体,油箱,压力源,方向控制阀,平衡阀,单向阀,液压缸,并进行液压元件(Hydraulic element)参数设置;然后在hydraulics下使用connect命令,依次选择液压元件的端口,将选定的液压元件连接到共同,就可以将液压回路虚拟连接到机械模型上,进行静力学和运动学分析液压泵良好的主轴油封,即使在低温环境壳体压力较高时也不会发生泄漏
  在液压系统(Hydraulic systems)回路中,通过控制函数控制液压流量,该例用的是阀芯(隶属阀体)控制函数为step step step,控制液压阀并驱动液压离合器完成预定的运动液压泵伺服阀可以连接功能调节器和远程控制系统
  214虚拟样机液压系统(Hydraulic systems)与机械系统的接口
  液压离合器由液压缸驱动机械系统控制离合,通过i-marker和j-marker点与机械系统中对应的两个marker点可以实现与机械系统连接,且机械系统和液压系统(Hydraulic systems)可以在同一界面下同时进行仿真计算和分析,完成整机系统的虚拟仿真。
  3仿真分析在创建离合器液压回路之前,创建速度驱动来驱动机械系统获得一些基本数据液压泵伺服阀可以连接功能调节器和远程控制系统再对驱动做无效处理,设计液压回路产生与驱动效果一致的力。设置仿真参数,进行215s200步的动力技术仿真,执行仿真。整个仿真过程中缓冲力一直为0,说明液压缸活塞杆没有达到最大行程即在整个过程中活塞都没有达到液压缸的两个端部。方向控制阀在t=014s时,处于正向全开状态,大约在t=110s时改变方向,在t=212~215s间,阀关闭。对照前面的阀芯(隶属阀体)控制函数,图像和函数是一致的。仿真过程中平衡阀在113~212s间处于全开状态。在这期间平衡阀起作用,压力油由平衡阀回到油箱,液压缸工作平稳。t=112s前,方向控制阀处于左位时,压力油经过单向阀进入液压缸下腔。方向控制阀改变位置后,单向阀反向截止,压力油通过平衡阀回到油箱。进入后处理模块,可以选择其他选项,查看相应的仿真曲线图。
  在adams/hydraulics模块中建立液压离合器工作过程中液压缸驱动活塞移动使活塞杆带动放大机构以控制离合的液压回路,将液压离合器中机械系统与液压系统(Hydraulic systems)结合起来进行仿真分析。仿真结果表明,液压离合器在液压缸的驱动下,可以完成工作过程中的主要动作,工作安全可靠,液压缸运行平稳,无较大冲击;为液压离合器液压系统的进一步研究及优化提供参考。
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