导轨式喂花机液压系统设计与优化
导轨式喂花机液压系统设计与优化
棉花产业是新疆重要的支柱产业。随着棉花机械化采收技术的大力推广与应用以及机采棉清理加工设备广泛使用，使得停滞不前的籽棉喂花技术没有跟上时代的发展。目前，虽然导轨式开模喂花机、地坑链床喂花机、大垛式喂花机等机械喂花设备已经广泛使用，但是三种喂花机在使用过程中存在适应性不强、生产率偏低、安全隐患、消耗较多劳动力等问题，制约了棉花加工自动化的进一步发展。本文在分析国内外喂花设备现状之后，针对导轨式喂花机核心系统――控制导轨液压系统进行设计研究，通过对棉花加工厂连续均匀喂花的生产实际要求，以散花及棉模等负载重量确定液压系统压力、流量等主要技术参数。对所选主要元件进行建模仿真，分析其动态特性，选择了导轨式喂花机符合工作要求的液压系统元件。随后构建液压系统模型，设计了控制系统，并对系统在AMESim环境下仿真，然后根据液压系统优化原则分析了液压系统负载、管路、蓄能器等的动态特性研究来对液压系统进行优化，最终运用优化结果与试验运行结果对比。研究取得了如下结论：（1）通过理论分析计算确定系统压力位最大20MPa，最小16MPa；流量最大68.532L/min，最小59.802L/min。（2）导轨式喂花机液压系统模型的建立。在AMESim液压仿真软件环境下，以液压油泵、液压缸等主要液压元件在变载荷情况下分析；根据仿真结果利用优化原则对管路、蓄能器等的动态特性进行研究。结果表明：负载越大，对元件冲击载荷越大，同时对液压油压缩越大；在管路材料不同时，管路材料的杨氏模量越大，系统的响应越快，运动的平稳性就越好；若管路材料相同时管路长度越短，系统响应越快；满足流量的情况下，管径越小，系统响应越快。（3）利用AMESim仿真软件可以很快捷的绘制出液压系统中元件的相关变化曲线，方便分析，相对于实际试验，该平台具有开发周期短、成本低等优点，既可以通过已有模型库建立模型，也可以通过HCD库搭建自己所学要的模型，都能够很好的模拟出原件的特性曲线。以上成果不仅对导轨式喂花机液压系统的搭建具有指导意义，也对导轨式喂花机样机以及后续产品的生产奠定一定基础。
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