編輯點評:amesim液壓元件設(shè)計庫教程pdf
液壓腔是液壓元件和液壓系統(tǒng)中最常見的元素之一。從形式上看,液壓腔是用于儲存液壓油的空間,通過接口與外部系統(tǒng)相連,其體積可以是固定的,也可以是變化的,小編給大家準(zhǔn)備了amesim液壓元件設(shè)計庫教程pdf,有需要的就快來下載吧
Amesim液壓腔元件的區(qū)別和用法
液壓腔是液壓元件和液壓系統(tǒng)中最常見的元素之一。從形式上看,液壓腔是用于儲存液壓油的空間,通過接口與外部系統(tǒng)相連,其體積可以是固定的,也可以是變化的;從功能上看,
液壓腔內(nèi)的油液經(jīng)過壓縮產(chǎn)生壓力,液壓腔可通過接口與外部系統(tǒng)交換油液和壓力,對于固定容積的液壓容腔,進入液壓腔的油液增量為正時,壓力增大,反之則壓力減小。
Amesim的液壓庫和HCD庫中提供了多種不同類型的用于模擬液壓腔的元件或具有液壓腔特征的元件,其中有些元件看起來是相似的,但在使用時又有較大差別。初學(xué)者往往對此感到困惑,
不知道如何選擇和使用,筆者在最初接觸Amesim時也被這個問題困擾過一段時間。在本文中,筆者將根據(jù)自己的理解把這些元件進行分類,并逐步描述它們的區(qū)別和用法。
為了在文中更好地闡明筆者的想法,首先需要明確一些概念。油液具有壓縮性,相同質(zhì)量的油液在不同的壓力作用下,其密度和體積不相同;诖,當(dāng)我們提到油液的“體積”
、“流量”等這些概念時,有兩種不同的處理和理解方式:第一種,油液的體積、流量是指在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(相對壓力為0 bar)下的體積、流量(與油液的質(zhì)量成正比);第二種,
油液體積、流量是指在當(dāng)前時刻特定壓力下的體積、流量。那么Amesim在處理這些問題的時候,是采用了哪種方式呢?答案是第一種方式!在本文中,筆者將會提到兩個體積概念,
第一個是“液壓腔的體積”,是指液壓腔內(nèi)的幾何容積;第二個是“油液的體積”,與Amesim的處理方式相同,是指標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的油液體積。
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液壓腔的分類和解釋
根據(jù)外部變量以及計算壓力方式的不同,可以把Amesim中的液壓腔元件(包括用于模擬液壓腔的元件和具有液壓腔特征的元件)分為以下三類。
第一類:“常規(guī)的”液壓腔
第一類元件主要是指液壓庫中的用于模擬液壓腔的元件和具有液壓腔特征的元件。下面以元件hydraulic_chamber_4_ports(子模型HC01)和actuator001(子模型HJ020)為例,
具體說明這一類元件的特征。如圖1所示,前者用來模擬具有固定體積的液壓腔;后者結(jié)構(gòu)中包含有桿腔和無桿腔,屬于具有液壓腔特征的元件,且腔的體積隨活塞桿的運動而變化。
通過它們的外部變量可以看出,此類液壓腔接收外部輸入的油液流量,然后通過液壓腔的體積、油液的體積增量以及油液彈性模量等參數(shù)計算油液的壓力變化,并輸出壓力。由此可以見,
這類元件具備液壓腔在形式上和功能上的基本特征,屬于常規(guī)的液壓腔模型,因此筆者稱之為“常規(guī)的”液壓腔。
圖1 第一類液壓腔元件示例
第二類:“殘缺的”液壓腔
第二類元件常見于HCD庫中。下面以元件bap2(子模型BAP11)為例,具體說明這一類元件的特征。如圖2所示,從結(jié)構(gòu)上來看,bap2的活塞桿和缸體共同構(gòu)成一個相對密閉的腔體,
且腔的體積隨活塞桿的運動而變化;從外部變量來看,與第一類腔不同,這類腔的輸入變量是壓力,輸出變量是油液的流量和液壓腔的體積(注意,這里輸出的是腔的體積,并非油的體積),
即這類元件在計算過程中并沒有考慮腔中的油液壓縮所引起的壓力變化。因此,這類元件雖然符合液壓腔形式上的特征(即具有儲存油液的相對密閉的空間)
,但并不符合液壓腔功能上的特征(即腔中的油液不能參與壓縮產(chǎn)生壓力),其作為液壓腔的特征是不健全的、殘缺的,因此筆者稱之為“殘缺的”液壓腔。
圖2 第二類液壓腔元件示例
第三類:“熱心的”液壓腔
第三類元件是指HCD庫中用于模擬液壓腔的元件。下面以元件bhc1(子模型BHC11)為例具體說明這一類元件的特征。如圖3所示,從外部變量來看,
它與第一類元件的不同之處在于,它的外部輸入變量除了油液流量外,還有與之相連的元件的液壓腔體積。這類元件在計算油液壓縮引起的壓力變化時所采用的液壓腔體積,
是自身體積與四個端口輸入的體積之和。有的時候,我們需要使用第二類元件進行建模,但又希望腔內(nèi)的油液參與壓縮產(chǎn)生壓力(例如當(dāng)腔的體積較大導(dǎo)致油液壓縮對系統(tǒng)性能影響較大時),
這種情況下就要使用第三類元件與之相連,把第二類元件的液壓腔體積量輸入到第三類元件中,由后者計算壓力。因此第三類元件不僅計算自身腔內(nèi)油液壓力,也幫助與之相連的第二類元件計算腔內(nèi)油液壓力,因此筆者稱之為“熱心的”液壓腔。
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