基于AMESim的液压垂直负载系统振动分析.pdf

2 0 1 2年 3月 第4 0卷 第5期 机床与液压 MACHI NE T OOL HYDRAUL I CS Ma r ．2 01 2 Vo 1 ． 4 0 No ． 5 D O I 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 3 8 8 1 ． 2 0 1 2 ． 0 5 ． 0 3 9 基于 A ME S i m的液压垂直负载系统振动分析 丁 问司，何祥 滨 华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州5 1 0 6 4 0 摘要 针对液压垂直负载系统快降时出现的振动现象，分析该系统的原理，利用 A M E S i m仿真软件建立此液压系统的 模型 ，并对其工作过程进行仿真分析，得出系统的振动与负载质量和系统流量的相干关系，找到系统振动的原因，并提出 相应的改进措施。实践证明，提出的改进措施是有效的。 关键词垂直负载系统 ；振动；仿真分析 中图分类号T H1 3 7 文献标识码 A 文章编号1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 2 51 2 6 3 Vi br a t i o n Ana l y s i s f o r Hy d r a ul i c Ve r t i c a l Lo a d Sy s t e m Ba s e d o n AM ESi m DI NG W e n s i ， HE Xi a n g b i n C o l l e g e o f M e c h a n i c a l a n d A u t o m o t i v e E n g i n e e r i n g ，S o u t h C h i n a U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ， G u a n g z h o u G u a n g d o n g 5 1 0 6 4 0，C h i n a Ab s t r a c t Ai mi n g a t t h e v i b r a t i o n w h e n the h y d r a u l i c v e r t i c a l l o a d s y s t e m w e n t d o w n q u i c k l y ，a mo d e l o f t h i s s y s t e m wa s e s t a b - l i s h e d b a s e d o n AME S i m a f t e r a n aly z i n g t h e s y s t e m p r i n c i p l e ．T h e w o r k i n g p r o c e s s o f t h e s y s t e m wa s s i mu l a t e d ． T h e r e l a t i o n s h i p s o f t h e v i b r a t i o n w i t h l o a d q u ali t y a n d s y s t e m f l o w we r e g a i n e d ， a n d t h e r e a s o n o f t h e v i b r a t i o n w a s fou n d ． Re l e v a n t i mp r o v i n g s t e p w a s p r o p o s e d f o r t h e s y s t e m．P r a c t i c e p r o v e s tha t t h e s t e p i s e ff e c t i v e ． Ke y wo r d s Ve rt i c a l l o a d s y s t e m；V i b r a t i o n；S i mu l a t i o n a n aly s i s 某机械夹取机构靠液压垂直负载系统实现，液压 系统工作的正常与否直接影响到夹取机构工作性能的 发挥。工作时发现该液压系统在快速下降的过程中出 现振动现象，该现象对夹取机构左右液压缸活塞运动 的同步性有重大影响，严重时将导致机构失效，因 此 ，必 须予 以改进 。但 由于液压系统的封闭性 ，发生 此故障后往往不易检测 ，且 目前多为手工检测，费时 费力。针对这种情况，作者利用A M E S i m仿真软件对 垂直负载系统进行仿真分析，快速找出振动的原因及 其影响因素，进而找出解决故障的措施。液压垂直负 载系统工作原理见图1 所示。 系统中，溢流阀 3 为系统提供保护功能，限制系 统最高压力；换向阀5为系统提供换向功能，实现机 构的上升和下降；电磁球阀6通过换位使油路差动连 接，实现系统的快进和工进 ；平衡阀8为系统提供保 压功能，使负载可停在工作行程中任一位置；溢流阀 7可在油缸有杆腔压力远超平衡阀 8工作压力时，使 其泄压，起到保护平衡阀8的作用。 l 一 泵 2 一 电机 3 、7 -- 溢 流 阀 4 m 单 向阀 5 - - 电磁 比例换 向阀 6 _ _ 电磁球 阀 8 -- 平 衡阀 压 力传 感器 l o _ I 工作 油 缸 图 1 液压垂直负载系统原理图 1 系统 A ME S i m模型的建立 在 A M E S i m环境下 ，调用系统提供的液压库、机 械库和信号库建立如图2所示的油缸系统在存在负载 情况下的仿真模型。 收稿 日期 2 0 1 1 0 3 2 2 基金项目国家自然科学基金资助项 目 5 0 7 7 5 0 7 5 ；机械系统与振动国家重点实验室资助项 目 V S N一 2 0 0 8 0 1 作者简介丁问司 1 9 6 8 一 ，男，博士，教授，研究方向为流体传动系统控制。Em a i l w s d i n g s c u t ． e d u ． a n 。