關(guān)于amesim仿真技術(shù)在換管機液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用

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1、山西冶金Total1382SHANXIMETALLURGYNo．4，2012文章編號：1672—1152(2012)04—0004-04AMESim仿真技術(shù)在換管機液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用★程慧，衛(wèi)東東z，李超z，原思聰z(1．西安重裝銅川煤礦機械有限公司，陜西銅川727000；2．西安建筑科技大學(xué)機電學(xué)院，陜西西安710055)摘要：提出一種新型液壓地下?lián)Q管機，介紹其結(jié)構(gòu)組成，分析其液壓系統(tǒng)工作原理。運用液壓／機械仿真軟件AMESim對給進／回拖機構(gòu)液壓系統(tǒng)進行建模與仿真，分析了影響液壓系統(tǒng)動態(tài)特性的主

2、要參數(shù)，得出液壓系統(tǒng)的動態(tài)特性曲線。對后續(xù)全自動液壓地下?lián)Q管機物理樣機的改進試制具有理論依據(jù)和參考價值。關(guān)鍵詞：地下?lián)Q管機液壓系統(tǒng)AMESim建模與仿真中圖分類號：TH137；TP391．9文獻標(biāo)識碼：A收稿日期：2012-06-27液壓地下?lián)Q管機是一種應(yīng)用非開挖技術(shù)實施地下管線工程的關(guān)鍵施工設(shè)備。這種技術(shù)是利用巖土導(dǎo)向、定向鉆進等手段在地表不挖槽的情況下，鋪設(shè)、跟換或修復(fù)各種地下管線的施工新技術(shù)，特別適用于穿越公路、鐵路、建筑物、河流、商業(yè)區(qū)、各類保護區(qū)等需要非開挖施工的作業(yè)區(qū)域[。圖1為西安建

3、筑科技大學(xué)研制的HG一80T型液壓換管機虛擬樣機三維模型。其結(jié)構(gòu)主要包括給進／回拉機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)和夾持，擰卸機構(gòu)等。給進／回1一夾持／擰卸機構(gòu)；2一機體；3一回轉(zhuǎn)機構(gòu)；4一給進／回拉機構(gòu)拉機構(gòu)主要提供給進回程中對鉆桿的推力，以及回圖1液壓換管機結(jié)構(gòu)組成拉新管過程中的拉力。回轉(zhuǎn)機構(gòu)即液壓換管機動力真高級建模環(huán)境”，是法國IMAGINE公司于1995頭提供上／卸鉆桿所需的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速；夾持／擰卸機年推出的基于鍵合圖的液壓／機械建模、仿真及動構(gòu)用以提供裝載和卸載鉆桿所需要的夾緊力和擰卸力學(xué)仿真分析軟件。它

4、是基于直觀的圖形界面的建力；夾持／擰卸機構(gòu)與換管機回轉(zhuǎn)機構(gòu)配合完成鉆模平臺，使用圖標(biāo)符號代表系統(tǒng)中的各個元件，仿真桿的裝載卸載鉆桿動作。對于該液壓換管機的液壓時系統(tǒng)模擬可以顯示在該平臺中。在表示元件方面，系統(tǒng)的設(shè)計及仿真，傳統(tǒng)方法多是依靠設(shè)計者本身對于液壓元件采用基于工程領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)ISO符合；的知識和經(jīng)驗進行系統(tǒng)設(shè)計，然后對物理樣機進行對于控制系統(tǒng)，則采用圖表符號；對于沒有標(biāo)準(zhǔn)符合實驗和改進，設(shè)計效率低、生產(chǎn)成本高。隨著計算機的，則可以自定義系統(tǒng)圖形符號。AMESim軟件采用仿真技術(shù)的迅速發(fā)展，在

5、系統(tǒng)設(shè)計中使用計算機對的建模方法相比傳統(tǒng)的功率鍵合圖的建模方法其優(yōu)實際系統(tǒng)進行建模仿真，在制造物理樣機之前，在計勢在于系統(tǒng)模型更能直觀地反應(yīng)系統(tǒng)的工作原理，算機上進行仿真實驗，并及時修改，可以大大縮短設(shè)用AMESim建立的系統(tǒng)模型與系統(tǒng)工作原理圖幾乎計周期，降低設(shè)計成本。一樣。為滿足復(fù)雜多樣的建模需求，AMESim開發(fā)有1AMESim軟件簡介豐富的元件庫，主要由標(biāo)準(zhǔn)庫和附加庫組成。標(biāo)準(zhǔn)庫AMESim(AdvancedModelingEnvironmentfor由包括機械和控制兩大類；附加庫包括壓液

6、、液阻、Simulationsofengineeringsystems)表示“工程系統(tǒng)仿氣動、熱量、熱液等十二大類。AMESim的最大優(yōu)勢在于可以在仿真過程中監(jiān)視方程特性的改變并自動★基金項目：陜西省教育廳專項項目(09JK559)；陜西變換積分算法以獲取最佳結(jié)果。這意味著對于普通省科技攻關(guān)項目(2011KIO一18)第一作者簡介：程慧(1966一)，男，就職于西安重裝銅用戶而言，只需要設(shè)定仿真開始、結(jié)束時間、最大時川煤礦機械有限公司，助理工程師。E—mml：ysc_3c@163．tom間步長以及

7、誤差限即可進行仿真，而不必關(guān)系其背2012年第4期程慧，等：AMESim仿真技術(shù)在換管機液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用‘后復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算。此外，AMESim還具有非常好的夾緊旋合在一起的2根拉桿，再調(diào)整換向閥30使卸兼容性，提供了豐富的第三方軟件接El[z．3]?？鄹?1伸出，帶動前夾緊裝置旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度后，前2換管機液壓系統(tǒng)組成及工作原理圖(見圖2)夾緊缸24和卸扣缸31立即收回，動力頭馬達l8反轉(zhuǎn)，松開兩拉桿的咬合螺紋；再次執(zhí)行上一步的動作(后夾緊剛28處于伸出狀態(tài))，使拉桿與動力頭的咬合螺紋松開；IR出拉桿

8、。重復(fù)上述操作，卸桿過程結(jié)束。3換管機給進，回拉液壓系統(tǒng)建模與仿真3．1給進／回拉液壓系統(tǒng)建模根據(jù)換管機的設(shè)計思想和液壓系統(tǒng)工作原理，可按執(zhí)行機構(gòu)數(shù)量將整個系統(tǒng)的液壓回路分為3個相對獨立的子系統(tǒng)，以簡化研究對象，即動力頭回轉(zhuǎn)回路、給進／回拉回路和夾持／擰卸回路。限于篇幅，本文僅對地下?lián)Q管機中給進／回拉回路液壓系統(tǒng)進l一三聯(lián)柱塞泵；2-油箱；3-進油濾油器；4-內(nèi)燃機；5，10，14，20-單行建模仿真研究，另外兩個液壓回路研究方法類似。向閥；6，15，21一先導(dǎo)溢流閥；7一壓力表；