汽车起重机起升系统分析与仿真

论文摘要

汽车起重机是一种应用非常广泛的行走式起重设备,其起升系统动态性能的好坏对于产品的整机性能至关重要。当前国内汽车起重机液压系统的设计和各个元器件的选择是按系统的静态性能进行理论计算以及凭设计人员的经验,所设计的系统需要等到产品成型之后经过测试才能够清楚其动态使用性能的好坏。如果系统设计不合理,动态性能不够理想,就必须进行重新设计,这将延长产品的设计周期并增加研发成本。在系统设计完成以后,采用计算机仿真技术对其进行分析,对系统的动态性能作出评估,当发现有不足之处时改进系统的结构或者修正系统的参数,可使结果满足要求。本文以某型汽车起重机的起升系统作为研究对象,利用AMESIM仿真软件深入分析了起升系统的动态特性。(1)分析了起升机构及液压系统的原理,然后对整个起升系统的设计过程进行了反推计算,确定了起升系统大部分参数,为后续的仿真工作打下了基础。(2)利用AMESIM仿真软件对起升系统下降工况的关键元件平衡阀进行了仿真建模,并初步确定了模型的正确性。(3)对整个起升系统进行了仿真建模,将其分为起升和下降两个典型的工况进行分析,同时对起升系统经常出现的二次下滑现象进行了仿真研究,找出了影响其幅度的主要因素,并提出了相应的解决方案。(4)分析了起升系统下降工况的液压泵的能耗,阐明了负载敏感平衡阀较之于传统平衡阀更为节能的原因,同时指出,起升工况中根据负载的大小适当调节变量泵的排量有利于降低柴油发动机的油耗率,减少能量损耗。本文利用AMESIM软件建立了起升系统的模型,对各个变量的仿真结果进行了分析和研究,为汽车起重机起升系统的设计和改进提供了相关的理论依据,同时将AMESIM仿真软件应用到了汽车起重机起升系统的研究当中,具有现实意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题提出的背景
• 1.2 汽车起重机液压系统的发展趋势
• 1.2.1 汽车起重机采用液压传动的优势和不足
• 1.2.2 汽车起重机起升系统的发展趋势
• 1.3 液压系统动态特性研究和仿真技术综述
• 1.3.1 液压系统的动态特性
• 1.3.2 液压系统仿真技术的意义和现状
• 1.3.3 当前避免二次下滑现象采取的方法及其缺点
• 1.4 课题研究的内容、意义和方法
• 1.4.1 课题研究的内容
• 1.4.2 课题研究的意义
• 1.5 AMESIM仿真软件介绍
• 1.5.1 AMESIM软件简介
• 1.5.2 系统仿真的步骤
• 第二章 汽车起重机起升机构及液压系统
• 2.1 起升机构概述
• 2.1.1 起升机构的组成
• 2.1.2 起升机构的工作原理
• 2.2 起升液压系统原理
• 2.3 起升机构技术参数及液压系统主要参数的确立
• 2.4 起升系统的能量损失分析
• 2.4.1 起升系统中的压力损失
• 2.4.2 起升系统中的流量损失
• 2.4.3 起升系统的机械摩擦损失
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于AMESIM的汽车起重机起升系统仿真分析
• 3.1 起升平衡阀结构及原理分析
• 3.2 起升平衡阀模型的建立
• 3.3 起升系统的仿真研究
• 3.3.1 负载起升工况液压系统的动态特性分析
• 3.3.2 负载下降工况液压系统的动态特性分析
• 3.3.3 影响系统动态特性的因素
• 3.4 防二次下滑装置的缺点及改进方案
• 3.4.1 二次下滑现象的机理和危害
• 3.4.2 二次下滑现象的仿真分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 起升系统节能分析及改进措施
• 4.1 采用定量泵的起升系统节能分析
• 4.1.1 负载下降工况负载重量、平衡阀主阀口节流孔直径、马达高压侧压力和液压泵出口压力之间的关系
• 4.1.2 下降工况降低液压泵出口压力的措施
• 4.2 采用变量泵系统的节能分析
• 4.3 变量泵系统的仿真结果
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 研究结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢