海底履带采矿车行走液压系统仿真模型的建立
2011-03-07罗光寿张国平
湖南农业大学学报(自然科学版) 2011年1期
罗光寿,张国平
(1. 三一起重机械有限公司,湖南 长沙 410600;2.湖南机电职业技术学院,湖南 长沙 410151)
中国从20世纪90年代初即开展了深海矿产资源开采技术的研究[1]。采矿车系统是整个深海采矿系统最前沿、最复杂、最关键的系统。由于深海底沉积物是完全不同于陆地的极稀软基质,其剪切强度低,内聚力极小,内摩擦角几乎为零,且具有流动特性[2];因此,对履带采矿车行走液压系统的性能提出了更高要求。为优化海底履带采矿车的行走性能,笔者建立了基于AMESim平台的行走液压系统仿真模型,对履带速度和马达压力的响应特性进行分析,现将结果报道如下。
1 采矿车行走液压系统工作原理
海底履带采矿车的行走液压系统是由变量液压泵、电液比例阀、定位油缸、电液换向阀、液压马达、速度传感器等组成的电液比例控制系统(图1)。它采用电液比例阀控制定位油缸位移,改变液压泵的斜盘倾角,调节液压回路流量,控制液压马达转速和方向,从而达到控制海底履带采矿车前进、后退和转弯的目的。利用速度传感器反馈马达转速,组成闭环控制系统[3]。

图1 海底履带采矿车行走液压系统框图Fig.1 Diagram of walking hydraulic system of seabed crawler mining vehicle
2 采矿车行走液压系统的AMESim仿真模型
在AMESim中,首先建立变量液压泵、电液比例阀、定位油缸、电液换向阀、液压马达等仿真模型,然后连接各个液压元件构成完整的液压系统回路,并将液压马达的输出角速度作为海底履带采矿车控制预定行走速度的对象,从而建立起海底履带采矿车行走液压系统的仿真模型(图2)。……
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