堆高机制动液压系统研究
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摘要
集装箱空箱堆高机是港口、堆场常用的一种物流搬运设备,其工作时空间狭窄,需要频繁的起动、转向、制动,因此整车需要具备安全有效的制动系统。目前全液压制动系统代表着堆高机制动系统研究和应用的方向。
液压制动系统是影响堆高机整机性能的关键技术之一,本文对集装箱空箱堆高机制动系统的性能进行了理论分析和实验研究。首先介绍了堆高机的机械机构、液压原理及电气控制。接着对比分析了国内外知名品牌堆高机SDCY90与DCE制动系统异同,并重点分析了两者的性价比。然后根据堆高机制动原理,建立其数学模型,由建立的数学模型和制动系统的原理在AMESim软件平台上搭建了仿真模型,之后运用仿真软件AMESim对模型进行仿真研究,分析了液压系统参数对制动性能的影响。根据仿真结果提出在保持蓄能器压力一定的情况下,增加管径和减少管路长度将提高制动的响应速度。
最后针对SDCY90堆高机的液压制动系统性能进行了实验研究,研究结果表明：在蓄能器容积10L充压140bar的情况下,连续制动7-8次的情况下仍能满足制动要求；在原地制动工况、空载不同车速制动工况和吊载制动工况下,实验结果与仿真结果基本一致,说明仿真建模是正确的。
Empty Container Handler is a logistics handling equipment used in harbor and storage yard.Because of the narrow work space, frequently starting, steering, braking, the vehicle need to equip a safe and effective braking system. Hydraulic brake system currently represents the Empty Container Handler brake system research and application direction.
Hydraulic brake system is one of the key technologies affect the whole Empty Container Handler performance.Theoretical analysis and experimental study of the Empty Container Handler hydraulic brake system performance is made in this paper. First introduced Empty Container Handler of mechanical machines, hydraulic pressure principle, electrical control; then compared the SDCY90 and DCE Empty Container Handler on brake system similarities and differences, and focused analysis of both cost-effective, and then Stacker Braking principle, a mathematical model, the mathematical model and the principle of the braking system AMESim software platform built in the simulation model.
The use of simulation software AMESim after the model simulation, analysis of the hydraulic system parameters on the brake performance, according to the simulation results presented in the accumulator pressure to maintain a certain case, an increase in pipe diameter and reduce the length of pipe will improve braking response time.
Finally, SDCY90 Empty Container Handler hydraulic brake system performance were studied, the results show that:the accumulator volume filling pressure 140bar 10L circumstances, continuous brake 7 to 8 times and still get to meet the braking requirements; in situ braking condition and different speeds no-load brake and load conditions braking condition, the experimental results and simulation results and simulation model is correct.
液压制动系统是影响堆高机整机性能的关键技术之一,本文对集装箱空箱堆高机制动系统的性能进行了理论分析和实验研究。首先介绍了堆高机的机械机构、液压原理及电气控制。接着对比分析了国内外知名品牌堆高机SDCY90与DCE制动系统异同,并重点分析了两者的性价比。然后根据堆高机制动原理,建立其数学模型,由建立的数学模型和制动系统的原理在AMESim软件平台上搭建了仿真模型,之后运用仿真软件AMESim对模型进行仿真研究,分析了液压系统参数对制动性能的影响。根据仿真结果提出在保持蓄能器压力一定的情况下,增加管径和减少管路长度将提高制动的响应速度。
最后针对SDCY90堆高机的液压制动系统性能进行了实验研究,研究结果表明：在蓄能器容积10L充压140bar的情况下,连续制动7-8次的情况下仍能满足制动要求；在原地制动工况、空载不同车速制动工况和吊载制动工况下,实验结果与仿真结果基本一致,说明仿真建模是正确的。
Empty Container Handler is a logistics handling equipment used in harbor and storage yard.Because of the narrow work space, frequently starting, steering, braking, the vehicle need to equip a safe and effective braking system. Hydraulic brake system currently represents the Empty Container Handler brake system research and application direction.
Hydraulic brake system is one of the key technologies affect the whole Empty Container Handler performance.Theoretical analysis and experimental study of the Empty Container Handler hydraulic brake system performance is made in this paper. First introduced Empty Container Handler of mechanical machines, hydraulic pressure principle, electrical control; then compared the SDCY90 and DCE Empty Container Handler on brake system similarities and differences, and focused analysis of both cost-effective, and then Stacker Braking principle, a mathematical model, the mathematical model and the principle of the braking system AMESim software platform built in the simulation model.
The use of simulation software AMESim after the model simulation, analysis of the hydraulic system parameters on the brake performance, according to the simulation results presented in the accumulator pressure to maintain a certain case, an increase in pipe diameter and reduce the length of pipe will improve braking response time.
Finally, SDCY90 Empty Container Handler hydraulic brake system performance were studied, the results show that:the accumulator volume filling pressure 140bar 10L circumstances, continuous brake 7 to 8 times and still get to meet the braking requirements; in situ braking condition and different speeds no-load brake and load conditions braking condition, the experimental results and simulation results and simulation model is correct.
引文
[1]李翠英、刘贞华.集装箱空箱堆高机[M],2002,(2)：13-14
[2]余佑官,龚国芳,胡国良.AMESim仿真技术及其在液压系统中的应用[J].液压气动与密封,2005,(3)：28-31
[3]徐贤良,王传礼.液压传动[M].北京：国防工业出版社,2006,252-258
[4]张平格.液压传动与控制[M].北京：冶金工业出版社,2006,18-35
[5]王晋之,曹捷.一种汽车起重机用液压变量马达的性能分析和优化设计[J].液压气动与密封,2006,(5)：33-37
[6]陈晓娟,李活,韩语.水平定向钻机液压系统设计中AMEsim技术的应用[J].建筑机械,2008,(12)：95-88
[7]鲁建平,胡军科,尚建忠.某型工程车闭式走行液压系统建模与仿真[J].机床与液压,2007,35(1)：134-135
[8]秦家升,游善兰.AMESim软件的特征及其应用[J].工程机械,2004,(12)：6-8
[9]李谨,邓卫华.AMESim与MATLAB/Simulink联合仿真技术及应用[J].2004,26(5)：61-64
[10]李永堂,雷步芳,高雨茁,等.液压系统建模与仿真[M].冶金工业出版社,2003
[11]Bideaux E,Scavarda S.Pneumatic library for AMESim[J].Fluid power system and technology,1998:185-195
[12]Wilfrid Marquis-Favre,Eric Bideaux,Serge Scavarda.A planar mechanical library in the AMESim simulation software Part Ⅰ:Formulation of dynamics equations[J].Simulation Modeling Practice and Theory,2005 3-17□
[13]石景林.MICO全液压动力制动系统[J].工程机械,1997年1期
[14]翟爱琴,王同建,宁悦.行走机械全液压制动系统的设计[D].吉林大学学报(工学版),Vol.32,No.3,2002
[15]李军霞.液压储能制动与辅助驱动机理研究[D].太原理工大学硕士学位论文,2004,4
[16]刘超,李文民,郭继慧.轮式装载机的全动力液压制动系统[J].矿山机械,2000年8期
[17]杨希岭,谢耘郝,郝国强.ZL40D轮胎式装载机脚制动系统[J].工程机械2001年7期
[18]余化.装载机双管路制动的优点及应用[J].工程机械,2003年3期
[19]杨忠炯,何清华.铲运机蓄能液压制动系统动态特性仿真研究[J].矿山机械,2004年8期
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[21]于英,刘刚.矿用车全液压制动系统的动态性能分析[J].矿山机械,2004年8期
[22]程振东,田普跃.量纲分析应用性研究[D].大连民族学院学报,2006,8(5)：70-74
[23]沈东,王难贵.飞机牵引车全液压系统动态性能分析[J].专用汽车,2005年2期
[24]Sean D.Ross. Hydraulic power brake systems for forklifts[J].Diesel Progress Engines & Drives.1996.4
[25]Peter J.Strempl,PE.A hydraulic power brake system[J].Mobile and Marine Hydraulics,1986
[26]RALF A.KNOPP,P.E.Hydraulic brake actuation[J].National Conference on Fluid Power,1975
[27]Russ Henke.Review of drives technology defining the challenge to hydraulic drives[J].International Fluid Power Exposition and Technical Conference,1999.4
[28]苏芸.L30C轮式装载机全液压制动系统[J].矿山机械,2004年第8期
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[30]战兴群,张炎华,赵克定.二次调节系统系统中液压蓄能器数学模型的研究[J].中国机械工程,2001年5期
[31]吴根茂,邱明秀,王庆丰.实用电液比例技术[M].杭州：浙江大学出版社,2005
[32]宫武旗,黄淑娟,徐忠.现代流动测试技术在流体机械流动分析中的应用[J].自控与监测,2003,(7)：53-54
[33]Toni Stannov. Test Method for Describing Directional Sensitivity of Anemometers for Low-Velocity Measurement Indoors[J].ASHRAE Trans,1998, (104):1481-1489
[34]Arsen K.Melikov. New Method for Testing Dynamic Characteristics of Low-Velocity Thermal Anemometers[J].ASHRAE Trans,1998 (104): 1490-1506
[35]Arsen K.Melikov. Impact of Velocity and Temperature Fluctuations on the Accuracy of Low-Velocity Measurements In doors by Thermal Anemometers[J]. ASHRAE Trans,1998(104):1519-1528
[36]王春行.液压控制系统[M].北京：机械工业出版社,1999.
[37]刘海丽.基于AMESim的液压系统建模与仿真技术研究[D].西安：西北工业大学,2006
[38]秦家升,游善兰.AMESim软件的特征及其应用[J].工程机械,2004(12)：6-8
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[40]Jaroslay Ivantysyn,Monika Ivantysynova.Hydrostatic Pumps and Motors[J],Saurabh Print-O-Pack A-16,Sector IV,NODIA(UP),India,2001
[41]关景泰.机电液控制技术[M].上海：同济大学出版社,2003
[42]姚俊,马松辉.Simlulink建模与仿真[M].西安：西安电子科技大学出版社,2002
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[47]陈桂明.应用MATLB建模与仿真[M].北京：科学出版社,2004
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