与重力变幅系统仿真工况相比，加压变幅系统的最大控制压力只有多少??      东莞樟木头登高车出租,  东莞登高车出租,  登高车出租    比重力变幅系统的最大控制压力28bar小。 工况1：基本臂，空载，控制压力23bar，控制压力为梯形信号，启动时经过3s由0增大到23bar。仿真开始后，无杆腔的流量平稳增加，在46.7s左右达到了最大值约130L/min，然后逐渐降低，达到最大流量的无杆腔压力约为83bar。仿真开始后，变幅油缸有杆腔压力在启动时会出现一个峰值，峰值出现的原因可能是主阀先于平衡阀开启。随着起重臂的下落，有杆腔的压力逐渐降低，在无杆腔流量达到饱和后，有杆腔的压力又慢慢增加。变幅油缸无杆腔的压力除了在启动时的峰值以外，随着变幅角度的减小而逐渐增大。可以看到，在回油采用全周开口后，平衡阀阀后压力很低，大约在4bar左右，提高了平衡阀两侧的压差，可以充分利用平衡阀的流量饱和特性。起重臂变幅角度由最大值80°平稳的减小到0°，由落幅角速度曲线可知，在落幅动作启动开始时，落幅角速度有轻微的波动，随后落幅角速度保持平稳，并且落幅角速度随着起重臂角度的减小先减小后增大，在78°~0°范围内，由1.6°/s减小为1.5°/s，然后再增大为2.7°/s，落幅角速度的最大差值为1.2°/s左右，单位落幅角度的角速度变化值为0.0154°/s，与重力变幅系统单位落幅角度的角速度变化值0.0462°/s相比大幅减小，因此在工况1时加压变幅系统的落幅均匀性有很大的提高。在变幅角度减小的过程中，随着平衡阀两侧压差的增大，液动力也逐渐增大，平衡阀芯逐渐向着阀口关闭的方向移动，使得平衡阀的流量达到饱和。对比重力变幅系统的落幅时间53s，加压变幅系统虽然限制了小角度范围的落幅角速度，但是由于对变幅油缸有杆腔加压，使得大角度范围落幅角速度大幅提高，因此总体落幅时间反而缩短为50s左右，并且提高了落幅均匀性。

      工况2：基本臂，空载，控制压力18bar，变幅油缸无杆腔的流量平稳，流量变化较小，但是流量依然有一个饱和点，大约为44L/min左右，此时的无杆腔压力约为70bar，与控制压力为23bar时相比，饱和流量和压差都明显降低，这与第二章研究的变幅平衡阀的流量饱和特性相一致。变幅油缸有杆腔压力在启动时有一个峰值，随后基本维持在67bar到70bar左右。变幅油缸无杆腔的压力持续增大，并且在变幅角度较小时，压力的升高速度加快。由图4.46所示的落幅角速度曲线可知，在78°~0°范围内，落幅角速度由0.6°/s先减小到约0.55°/s，再增大为0.95°/s，落幅角速度的差值为0.4°/s左右，单位落幅角度的角速度变化值为0.0051°/s，与重力变幅系统的0.0115°/s相比大幅减小，因此在工况2时加压变幅系统的落幅均匀性也得到较大提高。与重力变幅系统相比，平衡阀芯向阀口关闭方向的位移更大。

     工况3：基本臂，空载，控制压力13bar，控制压力为13bar时，流量很小，并且随着变幅角度的减小非常缓慢的增加，约为3.9L/min到4.4L/min。在小控制压力下主要关注的是落幅动作的平稳性，选择一段落幅区间，来观察系统的平稳性能。从流量曲线看，在80°到68°变幅区间内，流量非常平稳。从图4.49所示的速度曲线来看，除了在刚开始启动时的冲击波动外，落幅角速度波动很小，波动范围大约在0.0028°/s，与重力变幅系统的0.0026°/s相差很小，波动范围只提高了7.69%。因此可以认为，加压变幅系统在工况3时仍然具有良好的落幅平稳性。变幅油缸无杆腔压力从开始时的约36bar，逐渐升高到变幅角度68°时的45bar左右。变幅油缸有杆腔压力维持在78bar左右。在落幅的过程中，平衡阀芯的位移基本保持不变，这也可以看出在平衡阀小开口时，受到液动力的影响较小。

     工况4：基本臂，空载，控制压力由0增大到23bar再减小为0， 在控制压力先增大后减小的过程中，变幅油缸无杆腔的流量先增大到95L/min左右，在控制压力保持23bar时，无杆腔流量缓慢增加到100L/min左右，随着控制压力的降低又减小到0，变幅油缸无杆腔流量能够较好的跟随控制压力变化。由变幅角度曲线可以看出在落幅过程中变幅角度平稳的降低。落幅速度在启动时有微小的波动，然后趋于平稳，与重力变幅系统相比，落幅平稳性没有降低。

    工况5：基本臂，吊载10T，控制压力23bar， 为了确保安全，不允许变幅角度过小，因此仿真时，起重臂的角度区间处于大角度范围。由图4.54可知，在落幅动作启动时，变幅油缸无杆腔的流量、有杆腔压力和无杆腔压力均有一些波动，但度过启动阶段后，各参数均保持平稳。变幅油缸无杆腔的流量在12s时达到最大值约130L/min，此时的无杆腔压力约为83bar，可以发现无杆腔的饱和流量和达到饱和的压差与工况1相同，这也说明变幅平衡阀的流量饱和特性与吊载本身无关，与平衡阀两侧的压差有关，吊载越重，达到流量饱和时的变幅角度越大。在17s时间内，起重臂由80°下落到55°，起重臂的下落速度在启动时有一些波动，随后迅速平稳，在78°~55°范围内，落幅的速度由1.8°/s左右下降到1.6°/s，差值在0.2°/s左右，单位落幅角度的角速度变化值为0.0087°/s，与重力变幅系统的0.0357°/s相比大幅减小，因此在工况5时加压变幅系统的落幅均匀性大幅提高。

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     工况6：基本臂，吊载10T，控制压力18bar，变幅油缸无杆腔的流量保持平稳，在16.3s左右，达到流量饱和点，约为44L/min，此时的无杆腔压力约为71bar，这与工况2基本相同。变幅油缸的有杆腔和无杆腔压力在启动和结束时均有一个峰值，在落幅过程中，有杆腔压力与无杆腔的流量基本保持反比，无杆腔流量增大则有杆腔压力减小，无杆腔流量减小则有杆腔压力增大。变幅油缸的无杆腔压力随着变幅角度的减小逐渐增加。变幅角度在50s的时间内由80°逐渐减小到约54°，由图4.58所示的落幅角速度曲线可知，在78°~54°范围内，落幅角速度逐渐减小，由0.63°/s减小为0.55°/s左右，速度差约为0.08°/s，单位落幅角度的角速度变化值为0.0033°/s，与重力变幅系统的0.0036°/s相差不大，说明在基本臂中开口吊载10T工况下，加压变幅系统和重力变幅系统的落幅均匀性相差不大。图4.59为变幅平衡阀芯的位移，位移由开始时的8.5mm左右逐渐减小。

    工况7：基本臂，吊载10T，控制压力13bar，控制压力为13bar时，变幅油缸有杆腔的压力由开始时的78bar逐渐减小到76bar；无杆腔的压力随着变幅角度的减小逐渐升高，最大值为88.3bar。变幅油缸无杆腔流量很小，流量范围为4.9L/min到6.1L/min。落幅角速度启动时有一个冲击，然后迅速平稳，起重臂的下落速度基本维持在0.07°/s到0.08°/s，落幅角速度的波动范围约为0.01°/s，与重力变幅系统的0.013°/s相比有所降低，降低幅度约为23.08%。因此在工况7时加压变幅系统的落幅平稳性优于重力变幅系统。在落幅过程中，平衡阀芯的位移几乎保持不变。

   工况8：基本臂，吊载10T，控制压力由0增大到23bar再减小为0，在控制压力由0增大到23bar再减小为0时，变幅油缸的有杆腔和无杆腔压力有两个峰值，且两个压力峰值出现的时间节点相同。无杆腔流量比空载时有所增大，仍能够较好的跟随控制压力的变化。在启动阶段，落幅角速度有轻微的波动，与图4.39的重力变幅系统相比，在工况8时，加压变幅系统的落幅平稳性有微小的降低。

    将工况1、工况2、工况5和工况6的落幅角度、落幅时间和落幅角速度等汇总，为了消除工况5和工况6的落幅角度不同的影响，计算出单位落幅角度的角速度变化量，另外，为了消除落幅启动冲击的影响，本文从落幅角度78°开始分析落幅均匀性。通过对比可以发现，由于加压变幅系统提高了变幅大角度范围的落幅角速度，以及限制了变幅小角度范围的落幅角速度，因此落幅角速度的均匀性大大提高，工况1和工况2在整个变幅范围内的落幅均匀性提高了66.67%和55.65%；工况5和工况6的落幅均匀性提高了75.63%和8.33%。根据仿真结果可以发现，重力变幅系统和加压变幅系统在工况6时，落幅均匀性提升不明显，这与前面理论分析的结果相差较大，主要是因为AMESim仿真结果除去了落幅启动时的速度波动阶段。实际上由于负载较大，使得平衡阀芯位移加压作用的效果不明显，并且变幅平衡阀的流量限制作用较早出现，会使加压变幅系统的落幅均匀性提升效果降低。另外还注意到，加压变幅系统的落幅时间并不会明显增加。根据仿真结果还可以发现，在控制压力较小时，加压变幅系统在工况3时的落幅角速度波动相比重力变幅系统有微小的增大，约为7.69%。在工况4时，加压变幅系统与重力变幅系统的落幅角速度均比较平稳。在工况7时，加压变幅系统的落幅角速度波动范围比重力变幅系统小，降低了约23.08%。在工况8时，加压变幅系统的落幅角速度波动微大于重力变幅系统。根据仿真结果可知，加压变幅系统的落幅平稳性与重力变幅系统相比，没有明显降低。综上所述，加压变幅系统在落幅平稳性没有明显降低的前提下，大幅提高了落幅均匀性，使得落幅操控性总体上得到了提高。

     小结（1）结合变幅平衡阀的流量饱和特性和变幅系统的数学模型，对加压变幅系统和重力变幅系统的落幅角速度均匀性进行了MATLAB数值分析，结果表明，在最大控制压力下，加压变幅系统在吊重为空载、5T和10T时，落幅均匀性分别提高了69.74%、79.41%和78.26%。在14bar控制压力下，加压变幅系统在吊重为空载、5T和10T时，落幅均匀性分别提高了67.74%、85.19%和66.67%。因此加压变幅系统的落幅均匀性与重力变幅系统相比得到了明显的提高。（2）利用AMESim软件对重力变幅系统和加压变幅系统的落幅操控性进行了仿真研究。仿真结果表明，加压变幅系统落幅均匀性除了工况6只提高了8.33%外，其他工况提高了55.65%~75.63%。另外，在工况3时，加压变幅系统的落幅角速度波动范围提高了7.69%，在工况4时，加压变幅系统与重力变幅系统的落幅角速度均比较平稳。在工况7时，加压变幅系统的落幅角速度波动范围比重力变幅系统小，降低了约23.08%。在工况8时，加压变幅系统的落幅角速度波动微大于重力变幅系统。根据仿真结果可知，加压变幅系统的落幅平稳性与重力变幅系统相比，没有明显降低。（3）理论和仿真研究的结果表明，加压变幅系统在没有明显降低落幅平稳性的前提下，显著提高了落幅均匀性，总体上提高了落幅操控性。

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