基于AMESim与Adams联合仿真的挖掘机铲斗特性研究

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作者：姜雪峰朱亚军

来源：《科技创新与应用》2015年第17期

摘要：应用大型系统仿真软件AMESim7.0和Adams2010建立了正流量挖掘机液压系统与工作装置动力学模型，建立联合仿真平台分析了挖掘机的铲斗联的压力特性和位移特性等，研究结果表明：仿真结果和真实结果相似，且相比AMESim单平台仿真更准确。

关键词：AMESim与Adams联合仿真软件；挖掘机铲斗；特性研究

引言

作为挖掘机直接完成工况要求的工作装置，铲斗性能的稳定发挥尤为重要。本研究以某中型挖掘机为对象，根据挖掘机的铲斗联回路建立AMESim模型图，使用ADAMS软件建立整机动力学模型，然后对铲斗的操作进行精确控制。

1 模型建立

1.1 挖掘机铲斗联液压系统的AMESim建模

1.主控阀

2.铲斗合流阀

3.防反转阀

4.铲斗液压缸

图1 铲斗动作液压回路

如图1所示，所研究的液压挖掘机的铲斗联的液压回路，回路包括有双联泵、主控阀1、铲斗合流阀2、防铲斗反转阀3和铲斗油缸4。控制铲斗油缸的主控阀只有1根阀芯，控制铲斗的两个动作。主控阀处于左位时，铲斗外摆动作，此动作负载较小，只需克服铲斗的重力，铲斗合流阀不工作，达到节能的效果；主控阀处于右位时，铲斗内收动作，由于铲斗在挖掘机时受到的负载力很大，所以这个动作需要铲斗合流阀的合作，从而完成铲斗合流动作，提高挖掘机作业效率。为了防止铲斗在挖掘时负载过大而可能引起铲斗液压缸活塞杆反向运动，在回路中装有单向阀，起到保护作用。

利用AMESim软件依照原理图对挖掘机铲斗联回路进行建模。由液压原理图可知系统采用双联泵，液压挖掘机多路阀实质是三位六通阀的组合，为了满足挖掘机的各类工况，在多路阀的阀芯上会开有各式各样的节流槽，本研究选用HCD库中的BAO22模型来搭建，然后只需在模型中设置相应的参数即可完成仿真动作。最终建立模型如图2所示。

1.2 挖掘机工作装置ADAMS建模