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负载敏感系统,LS,LUDV系统分析及Amesim仿真

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概述

 最近在学习负载敏感系统,越发觉得优秀的液压系统,说白一点,就是两个字:节能。
 你用多少,我供多少,尽量不产生多余的功率,否则,白白浪费能源不说,产生的能源要处理掉,不但增加了元器件的磨损负担,最终全部转换为热能,使系统温度变高,又要采取降温措施。
之前介绍的 谈谈变量柱塞泵-控制方式为恒压、负载敏感和恒功率的区别,你搞懂了吗? ,负载敏感泵只是负载系统的部件之一,要合理利用负载敏感系统,还得看系统原理。

负载敏感的系统原理

 负载敏感系统有两种,分别是LS系统和LUDV系统,看看原理

LS系统LUDV系统
LS系统原理LUDV系统原理

 可以看出,LS和LUDV系统最直观的变化就是压力补偿器的位置,一个在节流阀前,一个在节流阀后,事实上,两个系统中的压力补偿器结构是不一样的。其实在工程应用中,上图中的节流阀,大多都是换向阀,这里采用节流阀分析会更直观一些。
LS系统的工程应用
 压力补偿器,其实就是定差减压阀,此时和节流阀组合起来,是不是就是调速阀的原理?
压力补偿器

系统特点

 两个系统最大的特点就是,泵的压力会随着负载的压力变化而变化,一直比负载压力高出一个FR阀的设定值,一般为20bar,流量的变化不受负载影响,随着节流阀的开口大小变化而变化,节流阀的压差也会一直维持着一个低的压差值,由压力补偿阀设定。

系统区别

 两种系统的使用区别是什么?
 当泵的流量充足,称之为系统为不饱和状态,LS系统和LUDV系统使用效果是一样的。
 当泵的流量不足应对多执行器同时运动时:
 LS系统会使得流量优先分配到负载压力较小的执行器上去,负载压力较高的执行器的流量会非常小或无流量。
 这就是LS系统的缺点,为了解决这个问题,力士乐公司在LS系统的基础上,开发了LUDV系统。
 当泵的流量不足应对多执行器同时运动时,LUDV系统就可以做到高压负载和低压负载同时等比例减少流量,使得系统的运动,更合理。

系统仿真

 刚好这段时间在学习AMESIM,那就在软件中分析一下:

仿真条件:

 负载敏感泵:FR阀设定20bar,DR阀设定200bar,泵的最大排量40cc/r
 电机转速:前5秒转速2000RPM, 后5秒转速1000RPM
 节流阀孔径:3mm,5mm
 压力补偿阀设定:10-12bar(3mm),15-17bar(5mm)
 管道通经:12mm
 负载溢流阀:100bar(3mm),150bar(5mm)

仿真原理:

负载系统仿真

仿真结果曲线

LS系统的仿真结果

LS仿真结果

LUDV系统的仿真结果

LUDV系统仿真的、结果

总结

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