液压泵参数对削减负载敏感系统冲击的影响规律仿真研究

作     者：贾江波 

作者单位：长安大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张军

授予年度：2019年

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0804[工学-仪器科学与技术] 

主      题：负载敏感系统 冲击削减 ADAMS AMESim 联合仿真 

摘      要：在负载敏感液压系统工作过程中,当主阀关闭速度过快时,系统管路中会产生强烈的压力冲击,影响系统的稳定性和安全性,为了改善这一状态,对主阀快速关闭下负载敏感系统的冲击削减方法进行了研究。针对负载敏感系统中主阀关闭过快造成压力冲击的问题,构建了液压冲击模拟试验平台,采用自行设计的测控系统进行试验研究,得出系统流量是影响冲击的主要因素,提出优化液压泵的参数以提高主泵流量响应速度来削减冲击的方法。建立了负载敏感泵的ADAMS动力学模型,并与负载敏感系统的AMESim液压模型进行联合仿真,仿真结果与平台试验结果一致,验证了模型的正确性。利用仿真模型分析了负载敏感阀阀芯直径、负载敏感阀弹簧刚度、大腔直径、变量机构小腔直径、变量弹簧刚度、变量弹簧预紧力、负载敏感阀阻尼孔、变量机构大腔阻尼孔、变量机构小腔阻尼孔等9个参数对于削减负载敏感系统冲击的影响规律,确定了各参数合理的取值范围。采用正交试验的方法确定了对削减系统冲击影响作用较大的4个参数,在此基础上进行二次正交试验,将获得试验结果作为神经网络模型训练的样本数据,构建负载敏感阀和变量机构等参数与系统冲击之间的神经网络模型,通过对模型预测的冲击值进行分析,获得了负载敏感泵参数的优化组合。在流量为20L/min、30L/min、40L/min的情况下,将优化前后的冲击数据进行对比分析。结果表明,优化后的系统冲击率分别削减了9.5%、19.7%、39.7%,证明了该方法的有效性。但是在外负载大于15MPa情况下,冲击的削减效果较差,因此该方法适用于压力低于15MPa但流量较大的场合。