液压系统设计辅助工具的开发研究

　　鉴于液压系统的设计和优化需要耗费很多人力和物力,为解决那些不熟悉建模和编程的人员在设计液压系统时的烦恼,笔者探索开发液压系统的辅助工具,使用计算机仿真来预测给定载荷下液压系统的动态性能,使液压系统设计和优化更加有效和更加系统化.

　　1 辅助工具设计液压系统流程

　　综合考虑,决定采取如框图1所示的步骤来开发本液压系统设计辅助工具.利用该辅助工具可以减少设计人员在设计系统时用在数学模型和编写程序上的时间,使液压系统设计更方便快捷.

　　2 建立原理图

　　2.1 建立液压元件图形库

　　运用CAD绘制出泵与马达、液压控制阀、液压缸、辅助元件、典型系统等各类液压元件图形符号,完成液压元件图形符号库的设计.

　　2.2 建立数据库

　　经过比较之后选择了Access数据库管理系统,将常用液压元件的型号、技术参数、绘图参数、仿真参数及仿真子模型和出产厂家等信息进行管理以供设计时选用.

　　2.2.1 数据库的建立、修改、查询 建立Access数

　　据库[1]既可以采用菜单方式,也可以采用命令方式.数据库结构和数据库内容是数据库的两个重要部分.数据库结构式关系数据库的框架,是数据库表头部分,说明数据库内容及相互间关系的部分;而数据库内容则是表里的信息,是由一个个记录组成的.在马达元件的数据库中就录有各种型号马达的技术参数及马达符号图的长、宽、接口尺寸和仿真时用的仿真参数.一种型号的马达就需要一条记录.

　　2.2.2 液压系统CAD数据结构分析在液压系

　　统设计中,常用到元件的类别、型号、设计参数、绘图参数、仿真参数以及仿真模型和生产厂家等一系列信息,按Access的数据库结构,对各类元件的数据进行了分析.分析中发现各类元件要查询的字段和技术参数都不同,故对各类元件都建立了一个独立的字库.

　　如常用液压系统马达数据库结构是由型号、排量、额定压力、最高压力、理论转矩、最低转速、最高转速和生产厂家八个字段组成,这里型号是一个关键字,选出马达的型号以后,需要在其下级数据库中查找与马达型号相同的仿真参数、绘图参数以及仿真子模型.图2所示为处理马达部件时采用的层次关系结构示意图.运用该原理可以建立其他元件的数据文件[2].

　　3 建立仿真模型

　　运用C++[3]定义了与Access数据库相兼容的数据结构及访问数据库的程序,给出了马达参数结构体及访问数据库的接口函数

　　通过C++访问数据库,可以在选取元件的同时将所选元件在设计过程中所用到的数据全部取出传递到相应的数据结构中,这些数据结构可以再将这些数据分别传递给相应的模块供设计时使用[4].