基于ADAMS的车辆起重机液压起竖回路仿真分析

　　0引言

　　在对车辆起重机液压起竖回路进行设计的过程中，需根据设计要求进行方案设计，确定系统原理图、对元件参数进行计算和分析、确定设计参数、决定选择元件的规格、型号或自行设计元件的结构，并绘制产品装配图和零件图。设计过程往往要经历简图-分析-判断-修正的多次反复 。

　　如果仅仅通过物理试验的方法，需投入很高的成本，且周期较长。而计算机辅助工程（CAE）则可以借助计算机在已知的规律的基础上建立产品的模型，进行虚拟性能的测试与优化，从而以较低的成本在较短的周期内提高车辆起重机液压起竖回路的性能。

　　目前常用的针对液压系统进行仿真分析的软件有AMEsim、ADAMS等，本文以ADAMS/Hydraulics模块为工具对车辆起重机起竖液压回路进行分析，通过分析得出起竖油缸的受力与速度曲线，为液压起竖回路的优化提供依据。

　　1车辆起重机起竖油缸仿真分析

　　车辆起重机起竖油路仿真分析流程图如图1所示。

　　首先以UG为建模工具建立了车辆起重机三维模型，导入ADAMS后以ADAMS/Hydraulics模块为工具建立液压回路，通过在构件上建立局部坐标系（Marker）实现液压回路与机械系统的关联，使液压油缸的作用力施加在构件上，通过ADAMS的仿真工具进行仿真并由ADAMS后处理模块处理后得出起竖油缸的受力和速度曲线，为优化液压起竖回路提供依据。

　　1.1车辆起重机几何模型的导入

　　以UG为建模工具建立车辆起重机几何模型，导出Parasolid格式文件，导入至ADAMS。导入后的车辆起重机模型需重新定义车辆起重机构件的名称、

　　位置、材料等，并需要创建构件的约束和构件间的运动副，在分析中定义车辆起重机连接液压缸的构件名称分别为cab、boom，在构件boom和cab上建立I_Marker和J_Marker，用于与液压回路关联；各构件的位置可以通过ADAMS中的移动指令来平移与旋转，从而达到预定的位置；定义构件材料为steel；通过运动副中的固定副、旋转副、滑移副、基本副等定义各构件运动副，创建运动副后的模型见图2。

　　1.2 车辆起重机起竖油缸液压回路的建立

　　加载ADAMS/Hydraulics模块、以ADAMS/Hydraulics模块为工具创建工作介质、油箱、液压泵、方向控制阀、平衡阀、液压缸和接头等液压元件，设计各元件参数，以方向控制阀为例，通过[create]创建三位四通方向阀[Directional Control Valve4w3]，弹出三位四通方向阀的对话框，在X=f（I）中选项卡中的“Directional Control Valve4w3 Name”后输入名称“FX4w3_1”，在“Location”后输入三位四通方向控制阀在液压回路中的位置坐标，在“Control Input Function”中输入三位四通方向阀控制函数；在“Initial Position”中保留默认初始位置“0”；“I to X Method”选择恒定速度“constant_velocity”；在“fluid Name”中输入工作介质名称“fluid”。继续完成A=f（X）、Q=f（A，dp）选项卡的参数设置即完成三位四通方向阀液压元件的创建。