基于AMESim软件的水泥立磨机液压系统设计.pdf

、 I 注 訇 化 基于A ME S i m软件的水泥立磨机液压系统设计 Desi gn o f t h e cem ent ver t i cal m i l l h ydr a ul i c s ys t em bas ed on AM ESi m 王杰 W ANG Jie 唐山学院，河北 0 6 3 0 0 0 摘要以水泥立磨液压装置为研究对象，根据液压系统的设计要求，提出水泥立磨液压系统的设计方 案 ，然后利用A ME S i m软件建立了水泥立磨液压系统的仿真模型，对该液压系统的工作过程进 行了仿真分析 ，分析方案的可行性。该水泥立磨液压系统已经应用于多条水泥生产线上，运 行状况良好。 关键词 AME S i m；水泥立磨；液压系统设计 中图分 类号 T H 1 3 7 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 9 - 0 1 3 4 2 0 1 4 1 2 上 - 0 1 4 4 0 4 D o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ J ． i s s n ． 1 0 0 9 -0 1 3 4 ． 2 0 1 4 ． 1 2 上 ． 3 9 0 引言 水泥立磨是水 泥生产线上 的主要设备 ，它的 生产能力取决于它的工作性能 。立磨的核心工作 部分是液压 系统 ，所以提高立磨液压 系统 的工作 性能可以显著提高立磨的生产能力。 本课题 的研究对象是唐 山冀东水泥股份有限 公 司的水泥立磨液压装置 。根据水泥立磨装置所 需 系统要求，设计该立磨装置 的液压 系统 ，然后 对液压系统进行仿真分析，验证方案的可行性。 1 水泥立磨液压系统的设计 1 ． 1运动分析 本 系统 中液压缸与支撑架组成杠杆机构 ，通 过 液压 缸 的伸 出和收 回 ，来实 现 磨辊上 升和 下 降 ，如图1 所示 。液压缸快速升辊速度为1 l mm ． ／ s ， 正 常升辊 速度为2 ． 4 mm／ s 。液压缸最大 伸长量为 21 0 m m 。 1 ． 2 负载分析 本系统 中升辊主要克服磨辊的重力，加压过 程主要克服物料对 磨辊 的挤压力 。由磨辊重力产 生 的负载力为 F 4 5 0 k N，加压所 需的力 为 Fl 1 3 5 0 kN。 液压缸一般所受三种类型的负载力，即 F F F f F 1 式中 F 为工作负载； F 为运动部件速度发生变化时的惯性负载； F 为摩擦阻力负载。此系统运动部件为上下运 动，摩擦忽略不计。 本 系统在 启动快速升辊时速度会发生较 大变 化 ，产生惯性力F 。取加速时间At 0 ． I s 。则 里 一4 5 O． k N5． 05 k N ’ g A t 9． 8 0． 1 根据式 1 计算结果 ，用表格列出各阶段工 作所受外负载 ，如表l 所示。 表1 各阶段工作所受外负载 工作循环 外力负载 k N 工 作循环 外负载F k N 1 ． 3 确定液压缸的主要结构尺寸 本 系统快速升辊需要差动连接 ，此时工作压 力最大。 快速升辊速度为V。 1 l mm／ s ，正常升辊速度 V 2 ． 4 mm／ s ，载荷力F o 4 5 5 k N。 V 0 ／ |V1 D2 ／ d 2 2 P l Al P 2 A2 F o ． ／ r l 3 式 中A n ／ 4 D 为液压缸无杆腔作用面积 m A2 Ⅱ／ 4 D 一 d 为液压缸 有杆 腔作用 面积 m P ． 为液压缸工作腔压力 p a ； P 为 液压缸 回油腔压力 p a ，差动连接取 P 2 Pl 0． 5 M pa ； D为活塞直径 m； d 为活塞杆直径 m； r 1 为 液压缸 效 率 ，取 n 0 ． 9 。 收稿日期2 0 1 4 -0 8 - 2 1 基金 项目河北 省科技厅计划项 目 1 3 2 1 1 9 1 9 ；河北省 省级 重点发展学科 流体传动控制与故障 诊断方 向 作者简介王杰 1 9 7 2 一 ，女，河北黄骅人，副教授，硕士，主要从事流体传动与控制技术、虚拟样机技术研究及教学工作。 [ 1 4 4 ] 第3 6 卷第1 2 期2 0 1 4 1 2 上 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 铷1 訇 化 高稳定性且反 复回跳 现象也没有了。因此定位效 果得到 了大大改善 。 3 结束语 由于WI F I 无线通信 信号强度 的不确定性 ，单 纯的使用位置指纹识 别算法难以达 到在满足精度 的情况下确定性高 、抗干扰 能力强的要求 。因此 在定位过程 中增加 了指纹 点可 行域 和统 计滤波算 法对实时数据进行处理 。通过 在实际现场实验验 证 经过改进后 的位置指纹识 别算 法既满足了精 度的要求，又具有比较高的稳定性 。 参考文献 【 1 】卢恒惠． 基于三角形与位置指纹识别算法的Wl F I 定位比 较 【 J 】 ． 移动通信． 2 0 1 0 ． 1 0 3 7 2 7 5 ． 【 2 】肖建飞 ．WI F I 定位 的应用和 实现 【 J 】 _ 计算机光盘软件与应 用 ． 2 0 1 1 ． 1 7 7 7 ． 【 3 】雷 家毅． A n d r o i d 平 台基于WI F I 的定位算 法与 系统设计 [ D】 ． 上海 华东理 工大学， 2 0 1 3 ． [ 4 ]4 张 利 ． 基 于WI F I 技 术 的定 位 系统 的设 计 与实现 【 D] ． 北 京． 北京邮电大学2 0 0 9 ． 2 0 2 2 ． 【 5 】An d r e w Ho wa r d． S a j i d S i d d i q i ． An E x p e r i me n t a l S t u d y o f Lo c a l i z a t i o n Us i n g W i r e l e s s Et h e r n e t [ C】 ． Th e 4 t h I nt e r na t i o na l Con f e r en c e o n Fi e l d an d Se r vi ce Ro bot i c s ， J u l y 1 4 1 6 ．2 0 0 3 ． 矗‘ 童‘ {重‘{矗‘ {出‘ ． 出， 童 {矗‘ 蠡‘ r 矗‘ j矗‘ 矗● {鑫● 童● {矗I{矗‘ {矗‘{国‘ 如‘出出． _ | 重● j岛‘出． 【 上接第1 4 7 页】 从 仿 真 结果 上 看 ， 当给 磨 辊施 ／ J t l 6 mm位 移 时 ，系统压 力迅速升高 ，此时减压信号发 出系统 卸荷 ，系统压 力降为正常水平 。当压力迅速降低 并且小 于系统 的正常工作压力 ，加压信号发 出， 系统压力恢复为正常的工作压力。 通过 以上仿真结果可知 ，水 泥立磨液压 系统 在非正常工作 时能够 完成快速升辊和正常升辊速 度要求 ，在正 常工作 时 ，蓄能器能够吸收 、释放 液压 系统 的压 力能 ，控制信号能够根据负载位移 即物料 的大小发 出信 号，使 系统压 力维持在合理 的范围 。该液压 系统 完全能够满足 系统 的设计要 求，具有较好的 系统动 态特 性 ，液压 系统的方案 设计可行 。 5 结论 本文以水泥立磨液压 装置 为研 究对象 ，根据 系统要求 完成 了其 液压系统的方案设计 ，并建立 了该液压 系统 的仿真模型 ，对其工作过程进行了 模拟仿真分析 ，验证 了方案 的可行性 。这种设计 方法不仅可 以缩短 了产品开发周期 ，而且可以减 少由于设计 问题造成 的经济损失 ，从而降低制造 成本 。该水泥立磨液压 系统 已经应用于多条水 泥 生 产线 上 ，运行 状况 良好 。 参考文献 【 1 】张路明． 国内外立磨发展概况及L GMS 4 6 2 4 矿渣立磨的 研 制与使用 一 【 J 】 _矿 山机 械， 2 0 0 8 3 6 2 6 9 ． 【 2 1周 滨 等 ． S LM 5 6 0 0立 磨 的 开 发 设 计 【 J 】 ． 中 国 水 泥 ， 2 0 1 0 6 5 0 5 2 ． 【 3 】田志东．DF R M2 6 5 0 立 磨及系统开发与应用【 J ] ． 机械 管理 开发， 2 0 0 7 1 0 6 5 6 7 ． 【 4 】江晓红． 立式磨辊机 动态特性 及非稳 态振动机理 的研 究 【 D】 ． 北京 中国矿业大学， 2 0 0 9 ． 【 5 】梅元元． 基于AME S i m的混匀取料机液压系统研究与仿 真 【 D】 ． 武汉 武汉科技大学， 2 0 1 3 1 - 6 4 ． 第3 6 卷第1 2 期2 0 1 4 1 2 上 [ 1 5 1 ] 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m