調速回路分析與FluidSIM的應用

摘 要：本文介紹了調速回路特點與FluidSIM的應用。液壓傳動系統作為精密制動系統，具有結構鮮明、體積和重量適中、能夠快速準確地實現無級調速、頻繁換向以及自動化程度高等優點。液壓傳動中調速回路的實用性很強，在教學過程中應注意理論知識和實際應用結合，通過FluidSIM仿真分析，讓學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生在改進回路連接上起到很大作用，也為學生在生產實習時節約時間和成本。

關鍵詞：液壓傳動系統 調速回路分析 FluidSIM分析

一、調速回路介紹

為使學生對液壓傳動系統的調速回路有所了解，筆者首先帶領學生進入液壓實驗室和機床車間，觀看液壓回路實物，讓學生在腦海中有直觀概念，這樣學生在學習中可以把回路元件對號入座，學習起來也能夠記憶牢固。

在對調速回路進行分析時，筆者以定量泵節流調速回路作為基礎進行講解。由于采用定量泵供油，所以回路中的流量q始終保持不變，為了把系統中流量調節在某一范圍之內，需要在回路中串聯節流閥進行流量調控。

所以在一般情況下，定量泵節流調速回路由定量泵、執行元件、流量控制閥（節流閥、調速閥等）和溢流閥等組成，其中流量控制閥起流量調節作用，溢流閥起壓力補償作用。

二、進口節流調速回路的計算與分析

在教學的過程中，節流閥流量的計算和分析是基礎也是重點。為了使學生能夠牢記知識點，教師在計算分析的環節需要注意兩點：一是節流閥（調速閥）在液壓回路系統中的位置，節流閥在主油路中串聯或在支路中與主油路并聯都是需要考慮的；二是公式q=KLAT中△p的值，△p的值是主油路壓力與節流閥（調速閥）調節壓力的壓差，這兩點在計算的時候需要重點記憶。

三、FliudSIM在液壓系統中的重要性

在調速回路中加入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是一款專業的液壓仿真軟件，在回路連接和相關性能測試上表現十分突出。在回路分析基礎上的繪圖過程中，FluidSIM軟件將檢查各元件之間連接是否可行。其可對基于元件物理模型的回路圖進行實際仿真，并有元件的狀態圖顯示，這樣就使回路圖繪制和相應液壓（氣壓）系統仿真相一致，從而能夠在設計完回路后，驗證設計的正確性，并演示回路動作過程。通過FluidSIM軟件可直接設計液壓回路，提高學生對液壓的認識和實際應用能力。

四、節流調速回路與FluidSIM結合應用

節流調速回路在實際生產中應用很廣泛，教師在教學過程中為學生講解回路在實際生產中的應用，結合FluidSIM進行仿真操作，可以為學生日后生產實踐打下基礎。

對這一部分知識進行講解是在仿真車間中進行的。學生觀看車間中機床液壓系統的回路，通過對機床液壓系統元件的運動、調速的開始和結束的具體操作，提高動手能力。

在實際操作時，FluidSIM仿真的應用尤為重要。教師配合FluidSIM原理圖進行回路連接的講解，可以讓學生參與到實踐中來，不但提高了學生的學習興趣，讓學生更好地理解理論知識，還為學生的日后生產實習提供了較好的條件。

FluidSIM提供的液壓系統連接可以讓“快進—工進（或含有二次或多次工進）—快退”得到充分體現。“快進”可以通過FluidSIM中回路的壓力顏色值體現（深色為壓力較大），也可以通過液壓缸的速度表示來判斷移動方式；“工進”可以通過液壓缸和壓力評估表來判斷是否運行通暢；“快退”和“快進”相同，但是需要注意換向閥的調節。FluidSIM軟件操作方便，可以實現元件之間的快速換接。

五、調速回路相關知識點的結合

在學習液壓系統調速回路時，知識點的貫穿和結合十分重要。調速回路中，節流閥（調速閥）的結構、作用以及它在整個回路中的位置要首先進行分析和學習，這是分析調速回路的基礎；在此基礎上進行回路中節流閥（調速閥）對流量和流速控制的計算，通過計算來分析回路中加入節流閥（調速閥）調節回路之后的相關指標的變化情況；之后要做的就是通過FluidSIM進行仿真，對理論知識進行實踐。以上這些步驟是分析調速回路的完整環節，環環相扣的知識體系以及知識點的結合與貫穿，能夠讓學生把相關知識掌握得更牢固。

六、小結

通過環環相扣的知識鏈接和實際應用的介紹，把知識貫穿始終，把理論與實際生產相結合，能夠最大限度地讓學生從學會到應用；同時在實踐環節加入FluidSIM軟件進行仿真操作，方便回路的設計與連接，為學生以后的學習和生產實踐打下基礎。

（作者單位：丹東市技師學院）