新型工程機械液壓平衡閥性能仿真與實驗分析
本文選題:液壓平衡回路 + 新型平衡閥; 參考:《廣西科技大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:平衡閥是液壓平衡回路中至關(guān)重要的液壓元件,也是在現(xiàn)今工程機械中廣泛應(yīng)用的液壓元件。平衡閥其性能的優(yōu)、劣也直接決定整機的性能。液壓平衡閥的功能作用是:該閥具有安全保護、限制速度以及能使液壓機械動作平穩(wěn)。但平衡閥要完成承載下降工況,需要該液壓系統(tǒng)為其提供控制壓力油,因此,該液壓系統(tǒng)存在控制壓力較大、工作穩(wěn)定性和可靠性較差、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,加工難度大等問題。因此,對新型工程機械液壓平衡閥進行研究,其意義在于使新型液壓平衡閥優(yōu)于傳統(tǒng)的平衡閥。論文針對上述問題,文章采用了理論分析、仿真分析、實驗驗證相結(jié)合的方法,對新型平衡閥進行理論計算、動態(tài)特性仿真分析、實驗分析驗證,以驗證新型平衡閥良好的特性,研究工作如下:(1)介紹了新型平衡閥的工作原理及性能特點,對該閥進行了數(shù)學(xué)建模及其結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵零部件的設(shè)計計算。(2)通過AMESim仿真軟件驗證了該閥性能特點的可行性,對液壓元件進行動態(tài)響應(yīng)特性分析,對元件不同參數(shù)進行研究,同時也對相關(guān)液壓系統(tǒng)進行整體評估及預(yù)測其性能,這為該類型產(chǎn)品的設(shè)計、優(yōu)化提供快速便捷的輔助參考。(3)建立新型平衡閥的挖掘機整機系統(tǒng)的AMESim模型,對該模型進行仿真分析,得到仿真結(jié)果進行分析并對該模型進行三維可視化驗證。通過結(jié)果數(shù)據(jù)可知含有新型平衡閥的整機系統(tǒng)的性能特點,并為該閥的整機試驗提供了參考依據(jù)。(4)將新型平衡閥裝在液壓綜合實驗臺上進行相關(guān)實驗,對實驗結(jié)果和仿真結(jié)果進行對比分析,實驗結(jié)果得出的壓力—流量特性曲線與仿真壓力—流量特性曲線的變化規(guī)律基本一致,驗證了仿真的正確性與可行性,而且試驗結(jié)果還表明新型平衡閥具有穩(wěn)定的動態(tài)特性,壓損小,防爆工況反應(yīng)時間短等優(yōu)點。
[Abstract]:Balance valve is a very important hydraulic component in hydraulic balancing circuit, and it is also widely used in construction machinery. The performance of the balance valve is superior and inferior, which directly determines the performance of the whole machine. The function of hydraulic balance valve is: it has safety protection, limit speed and make hydraulic mechanical movement stable. However, the hydraulic system is needed to supply the control pressure oil to the balance valve in order to complete the load-bearing and descending condition. Therefore, the hydraulic system has some problems, such as large control pressure, poor working stability and reliability, complex structure, and great processing difficulty and so on. Therefore, the research on the new hydraulic balancing valve of construction machinery means that the new hydraulic balance valve is superior to the traditional balance valve. In order to solve the above problems, the paper adopts the methods of theoretical analysis, simulation analysis and experimental verification to calculate the new type of balance valve theoretically, simulate the dynamic characteristics of the valve, and verify the experimental analysis. In order to verify the good characteristics of the new type of balancing valve, the research work is as follows: 1) the working principle and performance characteristics of the new type of balancing valve are introduced. The mathematical modeling, structure and design calculation of the key parts of the valve are carried out. The feasibility of the valve performance is verified by AMESim simulation software. The dynamic response characteristics of the hydraulic components are analyzed, and the different parameters of the components are studied. At the same time, the relative hydraulic system is evaluated and its performance is forecasted, which provides a fast and convenient auxiliary reference for the design and optimization of this type of product. The AMESim model of the excavator system with new balance valve is established. The simulation results of the model are analyzed and the 3D visualization of the model is verified. Through the result data, we can know the performance characteristics of the whole machine system with the new balance valve, and provide the reference basis for the whole machine test of the valve, and install the new balance valve on the hydraulic comprehensive test bench to carry on the related experiment. The experimental results are compared with the simulation results. The pressure flow characteristic curve obtained from the experiment is basically consistent with that of the simulation pressure flow characteristic curve, which verifies the correctness and feasibility of the simulation. The experimental results also show that the new balancing valve has the advantages of stable dynamic characteristics, low pressure loss and short reaction time under explosion-proof conditions.
【學(xué)位授予單位】:廣西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TU603;TH137.52
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