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基于FluidSIM的剪叉式升降臺液壓系統設計

技術應用 | 來源:中國輸送帶網 | 作者:[db:作者] 發布日期:2016-03-10 查看次數:2077

核心提示:  剪叉式升降臺是河南漯河遠工機械設備有限公司的主打產品,它的主要組成部分包括液壓系統、剪叉機械結構和電氣系統,工作時通過液壓缸的伸縮來推動剪刀的展開與折疊,實現升降臺的上升與下降,液壓系統的過載保護

  剪叉式升降臺是河南漯河遠工機械設備有限公司的主打產品,它的主要組成部分包括液壓系統、剪叉機械結構和電氣系統,工作時通過液壓缸的伸縮來推動剪刀的展開與折疊,實現升降臺的上升與下降,液壓系統的過載保護功能提高了升降臺的安全性。剪叉式升降平臺具有較高的穩定性、寬大的作業平臺、結構緊湊和操控性好等特點,因此在礦山、現代物流、廣場大堂機場等有高空作業需求的場合中得到廣泛應用液壓控制系統是由機械裝置、液壓回路、電氣系統、可編程邏輯控制器和計算機等綜合組成的現代新型的自動化控制系統,是現代控制技術與傳統機械結合的重要產物之一。為了提高液壓系統設計的可靠性,縮短液壓產品設計周期,應用液壓仿真軟件對于設計者來說是一種很好的選擇。

  1液壓仿真軟件概述FluidSIM由德國費斯托公司Didactic教學部門和帕德博恩大學共同開發的一種仿真軟件,專門用于設收稿曰期:2014-05-27與氣動技術方面的科研和教學工作。

  查看元件工作參數,如液壓缸的速度F、輸出力F調速閥的開度、液壓缸或氣缸活塞桿所處的位置、換向閥的工作位置、壓力表的讀數等。通過系統仿真可以及時的發現回路設計中存在的問題,提高回路設計效率和優化回路結構,設計出滿足工況需要、工作可靠的液壓或氣動回路。

  2系統回路設計2.1液壓回路設計對于剪叉式升降臺液壓系統來講,其應用場合決定了能夠實現勻速上升、隨意停止、快速下降和能量回收等功能,同時要求其結構盡量簡單、便于維護和運行過程中速度平穩且易于控制。升降臺的運動軌跡比較單這就決定了下降過程中不需要外力,借助其自身重力即可實現,故可用2個并聯的單作用液壓缸來實現升降臺的上升和下降,同時采用分流-集流閥使兩液壓缸同步,提高了升降臺的平穩性;為了提高升降臺工作效率要求其在下降過程中能以較快的速度歸位,本回路采用了兩位二通換向閥7;為了防止升降臺在工作過程中由于換向閥本身的泄漏使其下移和液壓缸換向,采用了密封性能較好的二位三通球閥8,其操控方式為電磁;為提高回路效率,采用液壓泵1和調速閥5組成的容積-節流調速回路;蓄能器9的作用是在升降臺上升過程中可以向回路供油,減少液壓泵的能耗,在升降臺下降過程中可以將回路中的液壓油進行能量回收以備再次上升釋放能量,從而達到節能的目的;另外系統還采用了兩個單向閥,其中單向閥3的作用是使蓄能器保壓,單向閥6的作用是防止液壓油回流和系統保壓,從而使升降臺能夠在液壓泵停止工作的情況下在工作位置長時間停留。綜合以上因素和升降臺的應用場合設計如所示的液壓系統。

  2.2電氣控制回路設計為實現剪叉式升降臺的自動控制,需要有相應的電氣控制系統來輔助完成各部分動作。其中輸入信號有各按鈕開關,輸出主要有電磁換向閥和2個單作用液壓缸。設計過程如液壓回路,根據回路要求設計出該升降臺的電氣控制系統如所示。通過標簽把回路中的電氣元件和液壓元件關聯起來,液壓系統中的電磁換向閥Y1,Y2,Y3對應電控回路中的電磁線圈Y1,Y2,Y3. 3仿真及結果分析3.1回路仿真液壓回路和對應的電氣控制回路搭建完畢后,便可進行仿真。仿真過程中,FluidSIM軟件首先判斷回路中電氣元件所處的狀態,根據電氣元件的狀態關聯對應的液壓元件?;谒O計的液壓系統,便可自動計算回路中執行元件的特征參數。結果算出后,管路用顏色和線條粗細來區分壓力大小,用具體的數字表示活塞桿的速度和壓力。啟動仿真之前,FluidSIM軟件還具有自診斷功能,用來檢查所搭建的回路是否正確。

  仿真時,通過對回路中單向閥、液壓缸、調速閥、液壓源等元件進行開啟壓力、公稱流量、開口度等參數的調節獲得不同的結果,以便對設計的效果進行綜合評價,仿真過程中,雙擊液壓元件即彈出元件屬性對話框進行修改,如所示。

  溢流闊1逾壓泵1確定I取消I幫助I液壓元件參數基于CFX的液力變矩器性能仿真張磊,卜正鋒,張溥,劉蓮峽西航天動力高科技股份有限公司,陜西西安710077)變矩比、效率、能容等原始特性數據,并與實驗結果進行了對比分析,為變矩器的設計與性能改進提供依據和。

  方向為機械設計學科和液力傳動領域。

  0引言液力變矩器是工程車輛中的重要元件,其外特性直接影響車輛的性能。為了獲得變矩器的性能,主要3.2結果分析根據剪叉式升降臺實際工作需要設定負載為2000牛頓,啟動仿真回路仿真如,通過調整液壓源、調速閥和液壓缸等元件的參數來達到升降臺的速度要求。

  從圖中可以看出兩個液壓缸動作完全一致,與剪叉式升降臺所要求的動作完全一致,從而說明液壓回路設有3種方法,一是可以運用一維束流理論通過理論分析來計算變矩器性能;二是通過實驗得到變矩器的原始特性數據;三是通過計算流體動力學軟件模擬變矩器的流場,通過仿真數據得到變矩器性能。

  流體軟件CFX功能強大,數值計算精確,收斂速度快,可以模擬多種物理模型。本文便基于CFX模擬液4結論通過FluidSIM軟件搭建了剪叉式升降臺液壓系統和電氣系統并進行了仿真模擬,取得了良好的效果,并將虛擬仿真后的模型成功地應用到了漯河遠工機械設備有限公司的實際生產,縮短了產品的設計周期,提高了公司的生產效益。


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