AMESim液压教程2
因此修正了两次!相当于修正抵消了。所以我们又 得到了我们第一章手工计算得到的压力值!
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD: 可变容积 !
但是我们建立的该例不是特别精确:
17
活塞运动产生流量, 这是体积排量的结果!也就是说我们还 需要考虑相关容积的时变性(而事实上,在上述例子中我们并 没有考虑!) 注意体积模量是体积的函数:
的体积 [Vadd= L*AP] 在我们的例子中,该容腔中设定的参数Dead Volume是1000cm3。活塞的速度是0.1m/s,在 t=10s时,最终的位移是1m,因此最终容腔的 体积为:1000-16.67 = 983.33cm3. 如果我们给定chamber length at zero displacement 等于 1m,初始的容腔的体积就 变为V0=1000 + 16.67 = 1016.67cm3, 而最 终的体积变为1000cm3
Training
为什么需要液压元件设计库 ?
考虑液压库中的简单的单向阀
6
Q = 0 if ΔP < Pcrack Q = coef ⋅ ΔP otherwise
现在, 我们向考虑节流口的真实的几何形状, 阀芯的惯性, 液动力 …
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
基本元素理念
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD: 可变容积
23
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD: 可变容积 !
chamber length at zero displacement 参数的设定对 于避免出现0或者负的体积非常重要! 例如,在液压缸中如何正确的设置参数?
>
< 机械运动 ^ ^ 液压
管路: 动态特性?
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD 总结
பைடு நூலகம்
11
HCD库采用工程结构单元细分的方法使 得用户可以通过尽可能少的结构单元模 块构建尽可能多的工程系统模型!
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD 的变量 HCD库中所有模块端口变量:
!
在该模型中,没有考虑活塞/活塞杆总成的质量
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD 例子
基本工程单元: 动画
阀芯: Q=f(x) F=f(ΔP, Jet) 惯性: X”=f(m, damp, stops) 活塞: Q=f(v) F=f(P, k, x) 体积:
10
M
P=f(β, V, ΣQ, fluid props)
24
x X=0 X=最大行程
在上述例子中,让我们考虑:
X=0 定义在活塞处于最左位(伸出位置);dead volume 是 10cm3 当活塞处于最右位时,X=最大行程;dead volume 是 10cm3
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD: 可变容积
参数:
行程Stroke = 1m 活塞直径Piston diameter = 10mm 活塞杆直径Rod diameter (只给左腔) = 5mm Dead volume = 10cm3 端口直径Ports' diameter = 5mm 位移Displacement: 在10s内从0-1m
7
...
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
基本元素理念
8
绝对运动
相对运动
节流口
可变容积
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
基本元素理念
HCD库构建的简单的液压缸模型
Qb Qa Pa Va Pb load force FL Vb Aa Ab
9
液压库
HCD 库
Example1.ame
©IMAGINE SA 1998-2008
Example8.ame
Training
HCD: 可变容积 假设活塞移动的速度 0.1m/s, 我们可以计算 出产生0.1L/min的流量需要的活塞面积
A= Q 0.1 1 1 100 = = m2 = mm 2 . V 60000 0.1 60000 6
方程
F2 = F3 - P*A Q1 = -A*V2 V3 = V2
机械端口
12
活塞面积
液压端口
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD: 可变容积
13
让我们回到第一章中的第一个有关容积中压力 计算的例子中 此时, 用活塞模块来取代恒流量源模块:通过 推动活塞运动来产生体积流量
Training
HCD: 可变容积 详细解释:
16
在活塞单元模块中, 体积流量的计算是(参见帮助 ):
Q0 = Ap*V*ρ(P)/ρ(P0)
正如我们在第一章中所见, 在容积模块中, 输入 的流量指的是在0bar表压下的流量, 该流量根据当 前实际压力进行了修正:
Q = Qin(0)*ρ(P0)/ρ(P)
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD: 可变容积
28
在该情况下, 当液压缸处于回收位置时(x=最 大行程1m),右腔的dead volume应该等于 10cm3
现在我们的参数设置是正确的,即当x=0时, 容腔的体积为10 + 100*(pi/4) = 88.54cm3
©IMAGINE SA 1998-2008
39
减压阀
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD 应用 径向柱塞泵
40
来自REXROTH
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD 应用
吸油口 吸油 单向阀 出油 单向阀
41
压缩腔
柱塞/柱塞套 之间的泄漏
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD: 可变容积
27
所设定的dead volumes指的是当活塞运动到它的终端 是该容腔剩余的体积。 此时,零时刻的位移对应的是伸出位置, 也就是说, 在该位置时,右边液压容腔的体积等于dead volume + 最大行程*活塞面积 因此需要给定chamber length at zero displacement
考虑完全关闭时的 泄漏流量或者全部 打开时节流作用
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD 中的泄漏单元模块 各种可用的子模型
32
注意:在本例中直给出了一种因果规则 ( 考虑其他因果规则的话,可用子模型数量要翻倍)
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD 中的泄漏单元模块 泄漏: 粘性摩擦
δP B = −V δV
正如我们下面要看到的,活塞单元模块计算得到的体积信息并 没有被容积模块所接收!
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD: 可变容积 为了考虑容积的时变性, 可用HCD库中的体 积单元模块来替代液压库中容积模块。
BHC11
18
总的容积是各个端口输入容积的和(4 个端口)
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
为什么需要液压元件设计库 ?
5
虽然在液压库中含有大量的经典的液压元件模型, 但是还存在两个问题: 元件的多样性:不管液压库中的元件模型再多 , 也永远不够! 模型作用的多样性:不同假设的静态,动态特 性 用户建模技巧的多样性
©IMAGINE SA 1998-2008
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD 应用
37
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD 应用 减压阀
38
来自BOSCH
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD 应用
Constant pressure line, Ps A K1 Pc Vc Qc PR, Vt QL Hydraulic load x Ks
2
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
AMESim中的标准液压库
3
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
为什么需要液压元件设计库 ?
想一想 : 世界上有多种类型的液压缸?
4
在此我们假设液压缸的缸体是固定的。 如果液压缸的缸体是可动的话, 那么液压缸类型的数目就要翻一倍!有时对同一种类型还需要考虑端口不 同的因果规则 (C 或 R)
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
目录
35
1. 2. 3. 4. 5.
HCD库简介:为什么? 如何做? 应用实例 设计一个单向阀 超模块工具 设计一个三通阀
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD 应用
36
4-通阀
Supply
Return
Loads
20
©IMAGINE SA 1998-2008
Training
HCD: 可变容积
21
该 zero displacement 对应于和该单元模块相连的惯性 模块或者其他位移源的零时刻位移