基于AMEsim的大惯性负载液压系统的仿真

emic Research术交流P L T图 l 步进液压系统原理图压力补偿器对比例方向阀前后的压力差起补偿作用。

当供油压力或负载压力发生变化时，比例方向阀前后的压力差保持稳定，因为流速的调节不受压力变化的干扰。

液控单向阀主要是在设备停止供压力油时，封闭油缸的两腔，使油缸保持位置。普通单向阀起补油的作用。溢流阀起安全保护作用。

2 建模与仿真分析根据液压系统原理图，采用AMEs 标准液压元件库中的元件来建模。在系统模型中，用E型机能的比例换向阀来代替J型机能的比例换向阀，从而省略了液控单向阀，且省略了补油单向阀；用-个溢流阀代替两个溢流阀，在不影响系统原理的原则下使仿真模型变的简单，同时医便模型参数的设定；通过线性信号源和位移传感器信号的函数运算，来控制比例换向阀的开口大小，从而达到调节负载步进速度的作用；负载采用的是-个有位移限制的质量块来模拟的；压力补偿器是用液压元件库中的梭阀和减压阀搭建而成的，能保证比例换向阀前后压力差的稳定。

040 机电设备 2013102AMEsim模型如图2所示，主要参数如下：油缸活塞直径 160ram，活塞杆直径 1 10mm，油缸有效行程260ram，重载时质量块质量 242t，空载时质量块质量 37t，摩擦系数0.05，系统压力设定为 15MPa。

2.1 重载时的运行情况在 AMEsim仿真平台上运行图2所示的仿真模型，得到如下结果：图 3为负载 速度.时间”曲线；图 4为负载 位移.时间”曲线。

通过 速度.时间”曲线和 位移.时间”曲线可以直观的看出负载时的运行情况。从曲线来分析：步进梁前进过程可以分为加速，匀速，减速，匀速，停止这5个阶段。

坤 ss- friction endstops-velocity port 1[皿/s]图3 负载 速度.时间”曲线眦 5s-friertonendstops-displacement port 1[m]图4 负载 位穆 时间”曲线2.2 空载时的运行情况在AMEsim仿真平台上运行图3所示的仿真模型，得到如下结果：图 5为空载 速度.时间”曲线；图 6为空载 位移.时间”曲线。

图5 空载 速度.时间”曲线m 肿 舢 埘 舢 ㈣ ㈣ ㈣ ㈣ Ⅲ Ⅲ n O O O 0 O - friction endstops-di splacement port 1 ]x：Time[s]图6 空载 位移 时间”曲线比较负载和空载时 速度.时间”曲线和 位移.时间”曲线，可以明显的看出在空载时速度波动较校在停止过程中，由于空载时贯性比重载时小，所以曲线比较平滑，说明空载时定位的精度比重载时好。通过减速运行然后再停止，基本上能保证位移偏差在 lmm范围内，惯性越大，偏差也越大。

3 结论通过与现臣术人员的交流和实验数据的对比，确认了此次仿真数据与现实情况基本相符。因而运用AMEsim仿真，方便设计人员改善系统，大大的降低系统的出错率，有效地提高效率，并且能够较好地反映出液压系统的动态性能，对系统的设计和改进具有较大的实际意义。