AMESim變量泵的案例
AMESim葉片泵仿真：利用AMESim建立限壓式變量葉片泵模型
1.限壓式變量葉片泵
限壓式變量葉片泵是直接利用葉片泵工作容腔內(nèi)的壓力來推動定子的運動，從而達到變量的目的。如下圖一，限壓彈簧7限制了B點處的壓力Pc，C點的壓力為流量為零時的壓力Pd，調(diào)整限壓彈簧7即可改變轉(zhuǎn)折壓力Pc。
圖一
工作時，當(dāng)輸出壓力未達到轉(zhuǎn)折壓力Pc時，葉片泵以全排量工作，但考慮到泄露，其流量隨著壓力的升高，逐漸降低。當(dāng)工作壓力超過轉(zhuǎn)折壓力時，輸出流量隨著壓力的升高迅速的下降，直至輸出流量為零。曲線BC段的斜率與彈簧剛度有關(guān)，剛度越大，下降越緩慢。
2.建立模型
了解了其工作原理之后，我們來分析如何使用AMESim對其進行建模。在AMESim中似乎存在限壓式變量泵的模型，但此處我們利用數(shù)學(xué)模型來完成我們需要的變量泵的流量-壓力特性曲線。
圖二
變量泵是通過輸出壓力反饋來實現(xiàn)不同的輸出流量的。將其流量-壓力特性曲線近似簡化之后，如圖二，就相當(dāng)于是一個分段函數(shù)，為此，我們可以建立一個以壓力為變量的函數(shù)，將此函數(shù)的輸入、輸出同模型的輸入與輸出相互對應(yīng)，便相當(dāng)于建立起了變量機構(gòu)部分的數(shù)學(xué)模型。
流量-壓力特性曲線的方程為：
在AMESim中，利用Signal,Control庫，建立模型如下：
圖三
3.仿真
然后我們建立一個簡單的系統(tǒng)，要求泵的全排量為15L/min，容積效率為0.8，轉(zhuǎn)折壓力為10MPa，截止壓力11MPa，來驗證我們所建立的模型是否正確。模型中，泵的流量是一定的，圖三中輸出流量其實不應(yīng)該這么叫，其實其輸出的是一個0-1之間的數(shù)，相當(dāng)于輸出的是一個比例，因此上述方程中的q=1，輸出比例與泵的流量的積才是實際的流量。
展開 amesim葉片泵仿真：高壓變量葉片泵的綜合仿真模型
今天我們聊聊變量葉片泵的Amesim仿真。
這篇文章有如下幾個重點內(nèi)容：
1、用解析法和數(shù)值法描述了高壓變量葉片泵的幾何形狀，并考慮了不同的泄漏狀態(tài)。
2、同時基于Amesim的庫文件建立了仿真模型，對其關(guān)鍵性能參數(shù)進行了評價。
3、利用有限元分析確定了配流盤的變形量，以便于糾正當(dāng)前的軸向間隙。
4、采用CFD方法對排量控制閥門的流量系數(shù)進行了計算分析。
5、通過實驗驗證了該模型的穩(wěn)態(tài)特性和位移控制動力學(xué)特性。
對以上任意一點感興趣的都可以翻看原文“COMPREHENSIVE SIMULATION MODEL OF A HIGH PRESSURE VARIABLE DISPLACEMENT VANE PUMP FOR INDUSTRIAL APPLICATIONS”。
非平衡轉(zhuǎn)子葉片泵是一種結(jié)構(gòu)最緊湊的變量泵，廣泛應(yīng)用于流體動力系統(tǒng)中。
在AMESim建立的模型中，泵被離散化為單個具有均質(zhì)特性的控制體積，這是比較流行的操作方法，因為它只需要很少的計算時間即可，而且還可以用于系統(tǒng)級分析。不過，AMESim仿真的結(jié)果還需要通過實際的樣機測試來校準(zhǔn)一些系數(shù)。與此同時，最詳細的方法是用計算流體動力學(xué)(CFD)來表示。但是，它需要非常高的CPU資源。
該文章提出了一種詳細的高壓變量葉片泵參數(shù)模型。該模型集成了三維有限元和CFD模擬的具體結(jié)果。其中最重要的結(jié)果是配流盤的彈性變形對軸向間隙補償?shù)挠绊憽Ｒ坏┩ㄟ^試驗驗證，該模型可作為泵的設(shè)計和優(yōu)化階段的工具。
這里研究的組件是葉片泵，最大排量為48.8cc/rev，最大工作壓力為210 bar。在圖1中顯示了泵芯的截面視圖。該裝置提供了11個葉片，擁有11個外部(主要)可變?nèi)萸弧?/span>
展開 AMEsim柱塞泵仿真：低溫對恒壓式變量柱塞泵開啟壓力影響的仿真分析
2
故障因素AMESim仿真分析
2.1 AMESim模型搭建
根據(jù)液壓泵恒壓控制原理，運用AMESim液壓元件設(shè)計庫HCD建立仿真模型，如圖3所示。
圖3 仿真模型
液壓泵控制模型主要參數(shù)參考泵相關(guān)零件設(shè)計尺寸設(shè)置，保證了仿真模型與實際產(chǎn)品的一致性。
2.2 原理分析
由于液壓泵出口壓力超調(diào)是在低溫下出現(xiàn)，當(dāng)液壓泵運轉(zhuǎn)大約1分鐘后消失，此時，油液溫度已迅速上升至常溫狀態(tài)。所以，出現(xiàn)此現(xiàn)象的可能原因為：當(dāng)油液溫度變化時，其黏度會出現(xiàn)較大的波動，而油液黏度會影響泵控制機構(gòu)的穩(wěn)定性。
2.3 仿真計算
當(dāng)油液溫度不同時，其黏度會發(fā)生較大的變化，查閱《液壓技術(shù)手冊》，得到不同溫度下的油液黏度值，如表1所示。
表1 不同溫度下的油液黏度
注：油液密度=833kg/m3，忽略溫度對油液彈性模量的影響。
油液溫度為40℃時，油液動力黏度為11.7cp，調(diào)定液壓泵恒壓值為18.04 MPa，恒壓變量曲線如圖4所示。
圖4 油溫40℃時恒壓變量曲線
保持AMESim模型其他參數(shù)不變，調(diào)整油液溫度為-40℃時，油液動力黏度為306.6 cp，恒壓變量曲線如圖5所示。
展開 AMESim軸向柱塞變量泵PCX控制特性研究
其工作原理如下：
1.變量泵 2.回位活塞 3.變量活塞
4.電磁換向閥
5.溢流閥 6.流量閥
7.恒壓閥 8.節(jié)流孔1
9.節(jié)流孔2 10.節(jié)流孔3
圖1 PCX控制原理圖
（1）卸荷控制：當(dāng)電磁換向閥不得電時，電磁換向閥處于中位，高壓油口P與回油口T接通。當(dāng)變量泵不工作時，變量泵在回位彈簧的作用下處于大排量狀態(tài)，此時，高壓油通過節(jié)流孔3，一路油經(jīng)電磁換向閥回油箱，一路油與流量閥右端接通且經(jīng)節(jié)流孔1回油箱，當(dāng)變量泵出口壓力與節(jié)流后壓差達到流量閥開啟壓差時，流量閥處于左位，變量活塞與出口高壓油溝通，由于變量活塞與回位活塞存在面積差，變量活塞推動斜盤擺角減小以使得出口壓力維持在流量閥開啟壓差附近。
（2）一級壓力控制：當(dāng)電磁換向閥得電，電磁換向閥處于A位時，高壓油口P與B口接通。當(dāng)變量泵不工作時，變量泵在回位彈簧的作用下處于大排量狀態(tài)，高壓油經(jīng)節(jié)流孔3后通過電磁換向閥與溢流閥接通。
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AMESim：低溫對恒壓式變量柱塞泵開啟壓力影響的仿真分析
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故障因素AMESim仿真分析
2.1 AMESim模型搭建
根據(jù)液壓泵恒壓控制原理，運用AMESim液壓元件設(shè)計庫HCD建立仿真模型，如圖3所示。
圖3 仿真模型
液壓泵控制模型主要參數(shù)參考泵相關(guān)零件設(shè)計尺寸設(shè)置，保證了仿真模型與實際產(chǎn)品的一致性。
2.2 原理分析
由于液壓泵出口壓力超調(diào)是在低溫下出現(xiàn)，當(dāng)液壓泵運轉(zhuǎn)大約1分鐘后消失，此時，油液溫度已迅速上升至常溫狀態(tài)。所以，出現(xiàn)此現(xiàn)象的可能原因為：當(dāng)油液溫度變化時，其黏度會出現(xiàn)較大的波動，而油液黏度會影響泵控制機構(gòu)的穩(wěn)定性。
2.3 仿真計算
當(dāng)油液溫度不同時，其黏度會發(fā)生較大的變化，查閱《液壓技術(shù)手冊》，得到不同溫度下的油液黏度值，如表1所示。
表1 不同溫度下的油液黏度
注：油液密度=833kg/m3，忽略溫度對油液彈性模量的影響。
油液溫度為40℃時，油液動力黏度為11.7cp，調(diào)定液壓泵恒壓值為18.04 MPa，恒壓變量曲線如圖4所示。
圖4 油溫40℃時恒壓變量曲線
保持AMESim模型其他參數(shù)不變，調(diào)整油液溫度為-40℃時，油液動力黏度為306.6 cp，恒壓變量曲線如圖5所示。
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