浅析simulink的液压缓冲器动态特性

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1、2015年7月机床与液压Ju1．2015第43卷第13期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．43No．13DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．13．036基于Simulink的液压缓冲器动态特性分析黄景峰，董楠，刘圣杰(中国船舶重工集团公司第七一On究所，湖北宜昌443003)摘要：为研究液压缓冲器的缓冲特性，根据伯努利方程建立了该液压缓冲装置的数学模型。利用Simulink的图形化建模仿真工具，在该平台下搭建了缓冲器的计算模型，根据Simulink模型对结构参数进行了仿真计算，并分析了流液孔等参数对缓冲性能的影响。分析结果表明：沟槽起

2、始深度越深、节流口长度越短，缓冲的效果越好。该模型为液压缓冲器提供了一个参数化的设计工具，便于不同工况下的液压缓冲器设计，具有一定的工程意义。关键词：液压缓冲器；Simulink；流液孔；结构参数；动态特性中图分类号：TH137文献标志码：A文章编号i1001—3881(2015)13—145—4StudyonDynamicCharacteristicsofHydraulicBumperBasedonSimulinkHUANGJingfeng，DONGNan，LIUShengjie(No．710ResearchandDevelopmentInstitute，CSIC，YichangH

3、ubei443003，China)Abstract：Tostudythecharacteristicsofhydraulicbumper，themathematicalmodel0fhydrau1icbumperwasestablishedaccord·ingtoBernoulli．ThecalculationmodelwassetupbythegraphicalsimulationtoolsoftheSimulink．Thenthestructureparametersofthemodelwerecalculated．andtheinfluenceofparametersofthe

4、streamboretotheperformanceoftIlebufferwasanalyzed．Theresultsshowthatthedeepergrooveris，ortheshorterbufferis，thebetterbufferingeffectis．Itprovidesaparameterizeddesigntoolsofthehy-draulicbumper，andconvenientfordesignofdiferentworkingconditions．Themodelhasacertainengineeringsignificance．Keywords：H

5、ydraulicbumper；Simulink；Streambore；Structureparameters；Dynamiccharacteristics0前言要由柱塞、滑套、缸筒、内套、复位弹簧I、复位弹液压缓冲器是一种利用流体流动产生的黏性阻尼簧Ⅱ等组成，工作腔A、非工作腔B内在充满油液，作用，通过缝隙节流或节流小孔的方式，将部分冲击当碰撞到柱塞时，柱塞向左运动压缩复位弹簧I，由能转化为热能与冲击能，实现缓冲功能的装置。液于节流槽的节流作用，工作腔A内油液压强急剧上压缓冲器广泛应用于各种工程机械设备中，是设备在升，油液从轴芯上所开的节流槽以及配合面形成的缝运行过程中为了防止发生刚

6、性碰撞的安全缓冲措施。隙流向非工作腔B中高速喷出，使非工作腔B中产目前对液压缓冲器的设计传统方法是结合运动生油压，油压推动滑块运动并压缩复位弹簧II。这个学、动力学等理论进行计算，通过实验手段进行测过程将大部分压力能转变为热能，由简体扩散到大气试，然后进行性能改进，过程繁琐、设计周期长。中。当柱塞运动至行程末端时冲击能量已被完全吸收本文作者利用Simulink仿真工具搭建了液压缓冲器的转化，达到缓冲效果。一旦外负载撤离，在复位弹簧仿真模型，对液压缓冲器的结构参数进行了设计仿的作用下柱塞恢复至初始位置。真，得到了各组参数对缓冲性能的影响，为缓冲器的设计提供了一种快速有效的方法。1液压缓

7、冲器的结构及工作原理液压缓冲器主要以液压油作为缓冲介质，其基本原理都是把冲击能通过缝隙节流或节流tJqL的方式，转化为热能，扩散至周围环境中，仅有一少部分冲击能变为弹性能储存于复位件中。液压缓冲器具有缓冲平稳、性能稳定、容量大且便于调整等优点。图I是一种节流槽式液压缓冲器的结构原理图，该缓冲器具有行程短、缓冲效果好等特点。缓冲器主图1液压缓冲器结构原理图收稿日期：2014-05-16作者简介：黄景峰(197l一)，男，工程硕士，高级工程师，研究方向为特种机