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如何建立升降车液压能量回收摸型??? 南沙出租升降车, 南沙租赁升降车, 升降车出租 在只对液压统进行能量回收分析的前提下,整个启停过程可以简为制动和驱动两个过程:制动过程中,升降车动能由传动桥经变速器传递给电控,驱动电捏输出高压液压油储存在蓄能器中;驱动过程中,蓄能器中高压液压油驱动电控马达,经变速器传递至驱动桥,驱动升降车启动或者加速。首先,在制动过程中,假设蓄能器能够回收升降车的全部制动能量。蓄能器需要吸收的制动能K, 蓄能器最低工作压力时的气体体积, -—蓄能器最低工作压力, 气体多变指数,这里蓄能器最高工作压力, 升降车总体质量, 升降车制动开始时的速度蓄能器在工作过程当中满足波义耳定律。蓄能器在最高工作压力时的气体体积C, 常数假设变速器能够始终无极变速使维持在额定转速,液压向蓄能器充油,蓄能器气体体,ZV--电控果或电控马达的排量, 电控转速.液压容积效率,由经验公式,这里取0.6,则可以得到蓄能器压力即的负载压力;4)根据波义耳定律和蓄能器的工况要求即可计算出蓄能器在不同工作状态下的气体体和压力,也就是可以确定蓄能器的大小和规格。在制动或者启动过程中,电控或电控马达的输出扭矩。液压机械效率此处将电控泵到驱动桥之间的变速结构简为一个变速比为Zg的齿轮变速环节。电控或电控马达输出的扭矩经过变速器到达驱动桥之后得到的扭矩:Ug…变速机构的传动效率, 所以从驱动桥到轮胎给到升降车的制动力或者驱动力大小;轮胎半径在路面水平且路况良好的状态下,对于升降车制动时,有受力平衡方程:升降车机械制动力。升降车滚动摩擦力而对于升降车启动或者加速时,则受力平衡方程变。车轮滚动摩擦数C— -空气阻力数升降车迎风面积. 由此得到升降车的制动距离。升降车制动开始时速度例如,假设升降车重量为35t,制动时的初速度为30km,要求最大制动距离为10m,计算得到升降车制动能即蓄能器需要回收的总能量。同时根据液压统的最高工作压力这里将蓄能器最高压力设定为35MPa,又可以得到蓄能器的最低工作压力时的气体体积K=14,液压的容积效率设为;=0.93,机械效率设=0.9,变速机构的传动效率设为9,滚动摩擦数/设为02,设定风阻数。选为4,升降车迎风面积人设为4m2,假设电控能够在理想变速器的工作条件下使其转速能够一直维持额定工作转速。车重M35t,最大制动距离10m, 初速度V,30kni/h, 滚动摩擦数f0.02, 最压力35MPa, 风阻数C?0.4, 容积效率T1,0 升降车迎风面积4m2, 机械效率np0.9, 变速机构效率rig0.9, 代入数据,由于升降车的初速度和制动位移都是已知限制条件,所以更改蓄能器压力P以及排量参数d的初始值就可以计算出不同结果,只要最终保证制动距离J<10m就可以了。例如将初始充气压力设为p=21,排量设为d=632,计算结果显示制动距离s=9.9919m,即充气压力为21MPa时,液压的排量需要大于等于632ml/r时重量为35t的升降车在速度为30kmA的速度制动时制动距离才能在10m1^>内。在不考摩制动距离限制的情况下,已知升降车重量为35t,且制动开始速度为30km/h,液压蓄能器最高压力为35MPa,初始充气压力为21MPa,改变液压的排量与蓄能器的体积,通过计算得到不同情况下的升降车制动距离,在相同排量的情况下,减小蓄能器体积会使压力上升更快从而使制动距离减少;另一方面,在相同蓄能器的情况下,增加的排量能够提供更大的制动扭矩使制动距离减少,但的排量和蓄能器的参数要根据升降车的实际安装空间以及升降车具体的参数来进行匹配优,得到在相应条件下的最优解。升降车在制动过程中,要根据制动等级来分配液压制动和机械制动的比例,一般只有在轻型制动,对制动距离和制动时间没有很严格的要求的缓速滑行或下坡轻微制动时才全由液压制动完成;中塑制动也是常用的制动模式由于对制动时间和制动距离有限制,根据蔡驶员对实际工况的判断需要分配液压制动和机械制动的比例,为了使节能效果更佳,一般都会使液压制动提供最大的制动力,然后在此基础上用机械制动做补充;紧急制动情况下,由于要求制动迅速,所从一般米用的是全由机械制动完成。在加速过程中,为了充分发挥液压能的效率,一般都是将液压统的输扭炬调为最大,使升降车加速至一定速度后再由发动机介入驱动,使发动机避开启动时的低效工况,减少其燃油消耗。
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在原有电控变量柱塞的仿真模型基础上,将驱动部分用简的升降车模型及传动机构代替,用来模拟实际工况下电控变量柱塞的工作载荷。由于在实车上是设计安装两台同样规格的电控变量柱塞,所以在此处将两■台电控变量柱塞并联,毎台驱动升降车的一根轴,升降车以及变速器采用的是AMESim软件库中的模型,为了简控制,这里两台及其传动结构都是采用相同的控制。出口端用溢流阀限制最大压力为35MPa,蓄能器在制动时有液压将高压油冲入,当蓄能器压力大于35MPa时,液压油从溢流阀流入邮箱;当?升降车后动或者加速时,打开蓄能器入口的开关阀,蓄能器高压油输出驱动电控马这。本文此次采用的升降车车重为35t,轮胎半径为0.5m,制动开始时的车速设定为30km,由这些升降车参数,可计算得到:车体动能1.2Xl〇6,制动开始时轮胎转速59,蓄能器最低工作压力21,蓄能器最高工作压力35,蓄能器最低工作压力时体体积145,蓄能器可储存液压油体积4582.
定变速比制动能量回收效率分析. 该升降车制动时速度为30km/h,则其胎转速最大为159r/min,考虑到电控变量柱塞的最高转速限定在3500r/min,所以该变速器变速比设定为22。在升降车制动时,由于电控变量柱塞有恒扭矩控制特性,为了更快的制动W及更多的储存液压能,将电控的扭矩设定为其最大额定扭矩445Nm。在单独以液压储能统进行制动时,对35t车重速度为30km时进行制动的仿真,得到如下结果:升降车在开始制动时,离合器结合对升降车的制动扭矩有较大的超调值,升降车速度在这一刻有明显的下降变,考虑到升降车整体质量较大,而制动扭矩的超调值对于35t的升降车来说影响没有非常明显。从整个制动过程看,依靠液压制动将升降车从30km/h的速度制动到静止状态需要6.5s的时间,且制动距离长达25m,考虑到两台电控在都达到445Nm的最大额定扭炬时就共提供890Nm的制动扭矩,经变速器的扭矩放大后通过计算,两台液压提供的制动减速度为-l.llm/s2,减速效果很小,这也就是为什么只有在轻度制动时才完全采用液压制动的原因所在。在制动开始时,由于蓄能器中压力较小,电控的输出扭矩并不能马上到445Nin的最大额定扭矩,而是随着蓄能器压力的增加而逐渐增加。同时,出于受制于变速比的限制,在升降车速度只有30km的时候开始制动,电控的转速最高只能在制动开始时到2870r/min左右,而且还会随着车速的下降而不断碱小,从而导致输出的液压油流量比较小,W满排量运行最大流量只能达到287L/min。升降车制动整个过程,蓄能器只吸收了30L左右的液压油,蓄能器压力上升到29.2MPa,并没有完全充满。通过计算,此时蓄能器中吸收的液压油的能量约为7.54Xl〇Sj,占制动前升降车总动能的62.8%,能量回收效果还是比较明显的。同样采用上述仿真模型,改变升降车制动时的速度,由于限制于最高转速不能超过3500r/min,所以在不同制动开始速度时要改变不同的变速比,使转速不趙过其最大转速,得到如下结果:这个以30km/h初始速度设计的液压能量回收统在3Okm/h-35km/之间的初始制动速度时能量回收效率比较高,速度越小,由于的转速碱小过快,导致回收的液压油体积越小,导致能量回收效率下降;速度越大,当超过一定值后,蓄能器会到达35MPa的限定压力,无法继续充能,虽然此时电控统仍然能够为升降车提供制动扭矩,但是多余的动能都通过溢流阀流走,无法继续回收,所以也会导致回收效率下降。
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