【HCD库建模实例】特殊液压缸的草图搭建
HCD库,即液压元件设计(Hydraulic Component Design)库,它包含了丰富的基础液压建模元件,是对标准液压库的补充。使用HCD库,一方面,我们可以搭建标准液压元器件的详细结构模型,以便更深入分析它们的动态特性;另一方面,我们也可以轻松搭建非标准的、个性化的或复杂的液压元器件模型。这大大增强了Amesim的建模能力,因此HCD库通常是做液压建模仿真所必须掌握的。
图1 HCD库元件(Amesim 17.0)
本文向大家分享如何用HCD库实现一个特殊液压缸的草图搭建,希望对大家建模有所启发。
本文实例所使用的液压缸结构如图2所示。图中,缸体(青色)内固定有四个挡块(紫色),挡块上侧和下侧分别有两个浮动活塞(红色和蓝色),活塞杆(绿色)在外负载作用下可上下移动。当活塞杆向上运动至与红色浮动活塞接触时,可推动红色浮动活塞克服上腔压力一起向上运动;当活塞杆向下运动至与蓝色浮动活塞接触时,可推动蓝色浮动活塞克服下腔压力一起向下运动。
显然,上述液压缸并非我们常见的标准液压缸,因此需要采用HCD库元件配合机械库和液压库元件共同搭建。其中,浮动活塞及其限位可采用机械库中带限位的质量块模型模拟,活塞杆与浮动活塞的接触可采用机械库中的弹性接触元件建模。此外,活塞杆除了与浮动活塞接触外,其顶部还受外负载作用,因此需要用到机械库的机械节点模型。
基于上述分析,图2液压缸在Amesim中的草图搭建如图3所示。其中,元件1和元件2模拟油缸上腔;元件3模拟红色浮动活塞的质量和运动限位;元件4模拟活塞杆和红色浮动活塞的接触;元件5模拟活塞杆的质量和运动;元件6模拟活塞杆和蓝色浮动活塞的接触;元件7模拟蓝色浮动活塞的质量和运动限位;元件8和9模拟油缸下腔。
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由上述实例可以看出,用HCD库完成复杂液压元器件仿真模型的搭建,需要做到以下两点:一是需要对仿真的对象做深入分析,了解其结构特点和工作原理;二是需要熟知Amesim提供的元件和子模型类型。此外,HCD库经常需要机械库元件配合使用,比如在本文的案例中,除用到大家熟悉的质量块元件外,还用到elasticendstop元件、lconnector元件等,甚至在数量上超过了HCD库元件。
当然,本文只分享了复杂元器件的结构分析方法和草图搭建过程,抛砖引玉。对已搭建好的模型草图,大家可以根据具体情况设置参数和调试模型,本文不再深入介绍。声明:原创文章,欢迎留言与我讨论,如需转载留言