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《針對(duì)液壓油缸圓柱形緩沖裝置緩沖過(guò)程仿真與參數(shù)優(yōu)化研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、2012年2月機(jī)床與液壓Feb.2012第40卷第3期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1.40No.3DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2012.03.041液壓油缸圓柱形緩沖裝置緩沖過(guò)程仿真與參數(shù)優(yōu)化研究高欽和,宋海洲(第二炮兵工程學(xué)院,陜西西安710025)摘要:研究了液壓油缸緩沖裝置的工作機(jī)理,建立了液壓油缸圓柱形緩沖裝置緩沖過(guò)程的數(shù)學(xué)模型和Simulink仿真模型;針對(duì)緩沖裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)活塞末速度和緩沖腔最大壓力的影響,建立了優(yōu)化目標(biāo)函數(shù),進(jìn)行了結(jié)構(gòu)參數(shù)尋優(yōu)。研究成果可用于液壓油缸圓柱形緩沖裝置的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)優(yōu)
2、化。關(guān)鍵詞:液壓油缸;緩沖;仿真;參數(shù)優(yōu)化中圖分類號(hào):TH137.51文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1001—3881(2012)3—145—3StudyonParameterOptimizationandSimulationonBuferingProcessofHydraulicCylinderCylindricalBuferingDeviceGAOQinhe,SONGHaizhou(TheSecondArtilleryEngineeringCollege,Xi’anShaanxi710025,China)Abstract:Themathematicalmode
3、landSimulinksimulationmodelofhydrauliccylindercylindricalbuferingdeviceweresetupbasedonthestudyofbufetingmechanism.TheparametersofbufetingdevicewereoptimizedthroughestablishoptimizingfunctionaimedattheinfluencetobufetingefectOnmaximumbuferingpressureandend—speedofpiston.Theresearch
4、resultsCanbeusedinthedesignandthestructureoptimizationofcylindricalbuffetingdeviceinhydrauliccylinder.Keywords:Hydrauliccylinder;Bufer;Simulation;Parameteroptimization液壓系統(tǒng)工作過(guò)程中的瞬時(shí)沖擊壓力可能高于正局部損失階段、銳緣節(jié)流階段和縫隙節(jié)流階段。設(shè)油常工作壓力的3—4倍,對(duì)系統(tǒng)的性能穩(wěn)定性和工缸工作腔壓力為P。,緩沖腔壓力為P,排油腔壓力為作可靠性產(chǎn)生較大影響,所以需采用必要的液壓緩沖P,
5、活塞桿所受外負(fù)載力為F,活塞位移為。分別建裝置來(lái)減小液壓沖擊的影響。作者針對(duì)液壓油缸圓柱立各個(gè)緩沖階段的力平衡方程和流量連續(xù)性方程,采形末端緩沖裝置建立了數(shù)學(xué)和仿真模型,研究了結(jié)構(gòu)用流量比較法確定3個(gè)階段的過(guò)渡點(diǎn)??傻玫绞?1)參數(shù)的優(yōu)化問(wèn)題。所示的液壓油缸末端緩沖過(guò)程的數(shù)學(xué)模型J。1緩沖過(guò)程的數(shù)學(xué)建模=p。Ao-P,IAl一,一一,l1.d2(glp1+g2pv2)如圖1所示,液壓油缸中活塞的端部具有圓柱形d2緩沖柱塞,緩沖柱塞的直徑為d;相應(yīng)地在缸套的端(A1+q17r,4告‘dpvl部具有圓柱形排油腔,排油腔的內(nèi)徑為d;缸套的內(nèi)徑為D,緩沖柱塞的長(zhǎng)度為
6、Z;將工作腔連恒壓油Op-~·dP~24x’+CdAvp源,排油腔連油箱。捧油腔緩沖腔工作腔(1)式中:m為活塞和負(fù)載折算到活塞上的總質(zhì)量;A。為活塞工作腔受力面積;A.為活塞緩沖腔受力面積;盧為活塞和負(fù)載折算到活塞上的黏性阻尼系數(shù);為油液體積彈性模量;在局部損失階段q,=1,q=0;在銳緣節(jié)流階段和縫隙節(jié)流階段q=0,q=1Q¨Q。為緩沖腔流向排油腔的流量;為緩沖腔的可變?nèi)莘e;為排油腔的可變?nèi)莘e;Cdp為排油腔后圖1液壓油缸示意圖斷面突然收縮流量系數(shù);A為排油腔回油的過(guò)流面將圓柱形緩沖裝置的緩沖過(guò)程分為3個(gè)階段,即積;P為油液密度。收稿日期:2011—01
7、—20作者簡(jiǎn)介:高欽和(1968一),男,教授,博士生導(dǎo)師,研究方向?yàn)楸靼l(fā)射理論與技術(shù)。E—mail:shzshzhou@126.com?!?46·機(jī)床與液壓第40卷2緩沖過(guò)程的仿真真模型的算法為ode23s,仿真時(shí)間設(shè)置為1s。的初根據(jù)已建立的液壓油缸末端緩沖過(guò)程的數(shù)學(xué)模值為10m/s,的初值為0,緩沖柱塞離排油孔的初型,按3個(gè)階段分別建立各個(gè)階段的仿真模型和各階始距離為0.03m。段之間過(guò)渡點(diǎn)的仿真模型,如圖2所示。設(shè)置仿力縫隙節(jié)流階段圖2圓柱形緩沖裝置的仿真模型對(duì)模型中的參數(shù)進(jìn)行賦值,如表1所示。決定液壓油缸緩沖效果好壞的指標(biāo)有兩個(gè),分別表1仿真模型
8、的參數(shù)是活塞的末速度和緩沖腔的最大壓力?;钊哪┧俣?/p>