AMESIM液压阀门：减压阀仿真

1.基本原理

RV0003子模型是直动式减压阀的仿真模型，仿真如图标

减压阀在液压系统中所扮演的角色是对目标液压系统提供一 个降低了的压力。减压阀的输出压力（在下游的端口2)是一个比系统中其他部分（与减压阀的端口1相连）压力都低的压力。． 减压阀也被称为压力调节阀。

减压阀的初始状态是开启的。当阀下游的压力比阀设定降低压力低时阀保持全开。当下游的压力比设定的压力(crackingpressure参数）高时，该阀打开让油液通过，则下游压力得到调节。当下游压力变得比最大压力高时，阀丧失调节功能，完全关闭。

端口1、2的压力是输入变量。系统将计算体积流扯作为两个端口的输出。阀的开启函数作为内部变量来计算。

除此以外，也计算阀的通流面积(cross sectional area)、流量系数(flow coefficient)和流数(flow11umber)以进行更高级的分析。­

该阀的流量压力降特性是阀在调节时可变节流口的模型。当阀全开时，该阀的 通流面积在内部被限制为最大开口值。当阀关闭时，输出流批为零。

可以指定一个死区函数来考虑摩擦对阀的开启和关闭的影响。该阀的动态特性也可以被设置为静态、一阶和二阶特性。RV0003是液压调节阀的函数功能模型。

要使该阀正常工作，端口1上的输人压力应该比阀的最大压力高。

RV004 是更高级的压力调节阀的模型 ，该模型考虑了射流压力， 但是需要额外的儿何数据 。

在Amesim的液压库的帮助文件中， 展示了压力调节阀的基本使用方法。

该仿真文件还带有3D动画。更详细的减压阀的仿真模型可以使用液压元件设计库来构建 。液压 元件设计库中也提供了一个带有几何数据的压力调节阀仿真模型。

2.主要参数

(1)液压流量索引(indexof hydraulic fluid) 该参数指明了该减压阀与哪一个流体属性图标相联系。

(2) 调整压力(crackingpressure) 在该压力处阀开始关闭（即进人调整阶段）。

(3) 最大压力(maximum pressure) 在该压力处阀完全关闭 。

3.压力降特性

(1) 名义流量（最大流矗）和名义压力降 阀在最大开口度 情况下的压力降特性称为名义压力降 。名义流量必须在 枚举参数 ”压力降测量流体 属性” (fluid properties for pi:essure drop measurement)条件下给定。

(2)压力降测批流体属性(fluidproperties for pressure drop measurement) 是 一个枚举参数，该参数指明流体的密度和黏度如何影响压力降的测量：

①如果设置为"fromhydraulic fluid at reference conditions"，密度和黏性属性由流体属性参数”indexof hydraulic"指定大气压力和温度决定。

②如果设置为"specifiedworking conditions"，流体的密度和黏性由参数"working density for pressure drop measurement" 和 working kinematic viscosity for pressure drop measurement"指定。

(3)临界流数(criticalflow number,层流一紊流）。该参数是层流到紊流的转换。默认值适合大部分的情况。

(4)阀开口面积比的文件名或表达式(filenameor ex­

pression foL fractional area = f (xv))。指定阀开口量百分比（参数xv)的文件名或表达式。利用百分比(fractionalarea) 和最大开口面积(maximumarea)计算通流截面面积(crosssectional area)。

4. 减压阀的流量压力特性仿真

下面我们通过仿真实例来绘制减压阀的流量压力特性。首先进入草图模式， 利用Amesim的液压库创建

然后进入子模型模式，再进入参数设置模式

对于元件溢流阀来说， 虽然其参数全部保持默认， 但有几个参数需要注意其默认值。第一个参数是 “ cracking pressure (spring pre- tension) "， 如本节前面叙述， 该值是减压阀的调整压力（即弹簧调整力）， 当超过该压力时， 减压阀开始起作用；

第二个参数是“maximum pressure"，如前所述，当减压阀的下游（出口）压力超过该值时， 减压阀完全关闭。

元件2压力控制器 的 “ pressure at end of stage 1 " 的设置值为 14bar, 说明元件 2 的压力变化为在 10s 内从 0bar 升高到 14har, 这样减压阀经历从完全开启→减压调节→完全关闭这样一个过程。

元件1的作用是为减压阀提供上游（入口）压力， 同样从前面的减压阀工作原理分析可知，减压阀的入口压力应该高于其最大压力（即参数 maximum pres­sure )，在本仿真实例中，该值设定为20bar。

进口压力一个，出口压力一个

参数设置完成后， 即可进入

仿真模式，运行仿真。

    文章来源：COS先生说