調(diào)速回路分析與FluidSIM的應(yīng)用

摘 要：本文介紹了調(diào)速回路特點(diǎn)與FluidSIM的應(yīng)用。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)作為精密制動(dòng)系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)鮮明、體積和重量適中、能夠快速準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、頻繁換向以及自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。液壓傳動(dòng)中調(diào)速回路的實(shí)用性很強(qiáng)，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注意理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合，通過(guò)FluidSIM仿真分析，讓學(xué)生直觀感受到回路的走向。在受力、受壓、流速上的仿真分析可以幫助學(xué)生在改進(jìn)回路連接上起到很大作用，也為學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)節(jié)約時(shí)間和成本。

關(guān)鍵詞：液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 調(diào)速回路分析 FluidSIM分析

一、調(diào)速回路介紹

為使學(xué)生對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速回路有所了解，筆者首先帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入液壓實(shí)驗(yàn)室和機(jī)床車間，觀看液壓回路實(shí)物，讓學(xué)生在腦海中有直觀概念，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)中可以把回路元件對(duì)號(hào)入座，學(xué)習(xí)起來(lái)也能夠記憶牢固。

在對(duì)調(diào)速回路進(jìn)行分析時(shí)，筆者以定量泵節(jié)流調(diào)速回路作為基礎(chǔ)進(jìn)行講解。由于采用定量泵供油，所以回路中的流量q始終保持不變，為了把系統(tǒng)中流量調(diào)節(jié)在某一范圍之內(nèi)，需要在回路中串聯(lián)節(jié)流閥進(jìn)行流量調(diào)控。

所以在一般情況下，定量泵節(jié)流調(diào)速回路由定量泵、執(zhí)行元件、流量控制閥（節(jié)流閥、調(diào)速閥等）和溢流閥等組成，其中流量控制閥起流量調(diào)節(jié)作用，溢流閥起壓力補(bǔ)償作用。

二、進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路的計(jì)算與分析

在教學(xué)的過(guò)程中，節(jié)流閥流量的計(jì)算和分析是基礎(chǔ)也是重點(diǎn)。為了使學(xué)生能夠牢記知識(shí)點(diǎn)，教師在計(jì)算分析的環(huán)節(jié)需要注意兩點(diǎn)：一是節(jié)流閥（調(diào)速閥）在液壓回路系統(tǒng)中的位置，節(jié)流閥在主油路中串聯(lián)或在支路中與主油路并聯(lián)都是需要考慮的；二是公式q=KLAT中△p的值，△p的值是主油路壓力與節(jié)流閥（調(diào)速閥）調(diào)節(jié)壓力的壓差，這兩點(diǎn)在計(jì)算的時(shí)候需要重點(diǎn)記憶。

三、FliudSIM在液壓系統(tǒng)中的重要性

在調(diào)速回路中加入FluidSIM仿真分析十分重要。FluidSIM軟件是電氣—液壓（氣壓）仿真的綜合軟件，其中FluidSIM-H是一款專業(yè)的液壓仿真軟件，在回路連接和相關(guān)性能測(cè)試上表現(xiàn)十分突出。在回路分析基礎(chǔ)上的繪圖過(guò)程中，F(xiàn)luidSIM軟件將檢查各元件之間連接是否可行。其可對(duì)基于元件物理模型的回路圖進(jìn)行實(shí)際仿真，并有元件的狀態(tài)圖顯示，這樣就使回路圖繪制和相應(yīng)液壓（氣壓）系統(tǒng)仿真相一致，從而能夠在設(shè)計(jì)完回路后，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性，并演示回路動(dòng)作過(guò)程。通過(guò)FluidSIM軟件可直接設(shè)計(jì)液壓回路，提高學(xué)生對(duì)液壓的認(rèn)識(shí)和實(shí)際應(yīng)用能力。

四、節(jié)流調(diào)速回路與FluidSIM結(jié)合應(yīng)用

節(jié)流調(diào)速回路在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用很廣泛，教師在教學(xué)過(guò)程中為學(xué)生講解回路在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，結(jié)合FluidSIM進(jìn)行仿真操作，可以為學(xué)生日后生產(chǎn)實(shí)踐打下基礎(chǔ)。

對(duì)這一部分知識(shí)進(jìn)行講解是在仿真車間中進(jìn)行的。學(xué)生觀看車間中機(jī)床液壓系統(tǒng)的回路，通過(guò)對(duì)機(jī)床液壓系統(tǒng)元件的運(yùn)動(dòng)、調(diào)速的開始和結(jié)束的具體操作，提高動(dòng)手能力。

在實(shí)際操作時(shí)，F(xiàn)luidSIM仿真的應(yīng)用尤為重要。教師配合FluidSIM原理圖進(jìn)行回路連接的講解，可以讓學(xué)生參與到實(shí)踐中來(lái)，不但提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生更好地理解理論知識(shí)，還為學(xué)生的日后生產(chǎn)實(shí)習(xí)提供了較好的條件。

FluidSIM提供的液壓系統(tǒng)連接可以讓“快進(jìn)—工進(jìn)（或含有二次或多次工進(jìn)）—快退”得到充分體現(xiàn)?！翱爝M(jìn)”可以通過(guò)FluidSIM中回路的壓力顏色值體現(xiàn)（深色為壓力較大），也可以通過(guò)液壓缸的速度表示來(lái)判斷移動(dòng)方式；“工進(jìn)”可以通過(guò)液壓缸和壓力評(píng)估表來(lái)判斷是否運(yùn)行通暢；“快退”和“快進(jìn)”相同，但是需要注意換向閥的調(diào)節(jié)。FluidSIM軟件操作方便，可以實(shí)現(xiàn)元件之間的快速換接。

五、調(diào)速回路相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的結(jié)合

在學(xué)習(xí)液壓系統(tǒng)調(diào)速回路時(shí)，知識(shí)點(diǎn)的貫穿和結(jié)合十分重要。調(diào)速回路中，節(jié)流閥（調(diào)速閥）的結(jié)構(gòu)、作用以及它在整個(gè)回路中的位置要首先進(jìn)行分析和學(xué)習(xí)，這是分析調(diào)速回路的基礎(chǔ)；在此基礎(chǔ)上進(jìn)行回路中節(jié)流閥（調(diào)速閥）對(duì)流量和流速控制的計(jì)算，通過(guò)計(jì)算來(lái)分析回路中加入節(jié)流閥（調(diào)速閥）調(diào)節(jié)回路之后的相關(guān)指標(biāo)的變化情況；之后要做的就是通過(guò)FluidSIM進(jìn)行仿真，對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐。以上這些步驟是分析調(diào)速回路的完整環(huán)節(jié)，環(huán)環(huán)相扣的知識(shí)體系以及知識(shí)點(diǎn)的結(jié)合與貫穿，能夠讓學(xué)生把相關(guān)知識(shí)掌握得更牢固。

六、小結(jié)

通過(guò)環(huán)環(huán)相扣的知識(shí)鏈接和實(shí)際應(yīng)用的介紹，把知識(shí)貫穿始終，把理論與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，能夠最大限度地讓學(xué)生從學(xué)會(huì)到應(yīng)用；同時(shí)在實(shí)踐環(huán)節(jié)加入FluidSIM軟件進(jìn)行仿真操作，方便回路的設(shè)計(jì)與連接，為學(xué)生以后的學(xué)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)踐打下基礎(chǔ)。

（作者單位：丹東市技師學(xué)院）