크레인 붐 암 테스트 벤치
이 예제에서는 Simscape™ Fluids™의 유압 모델링을 Simscape Multibody™의 6자유도 운동 및 애니메이션과 결합하는 방법을 보여줍니다. 이 예제에서는 또한 크레인 붐 암 테스트 벤치에서 카운터밸런스 밸브에 대한 설계 사례를 파라미터화하고 테스트하고 비교하는 방법을 보여줍니다. 카운터밸런스 밸브는 붐 암 메커니즘에서 실린더 로드가 연장되는 동안 체크 밸브 스테이지를 통해 후면 포트에서 부하 포트로의 업스트림 유동을 허용하고, 실린더 로드가 수축되는 동안 릴리프 밸브 스테이지를 통해 부하 포트에서 후면 포트로의 다운스트림 유동을 허용합니다. 카운터밸런스 밸브는 붐 실린더의 피스톤 운동을 제어하여 부하 유지, 부하 액추에이션, 속도 제어 및 안전에 도움이 됩니다.
모델
다음 그림은 크레인 붐 암 테스트 벤치의 모델을 보여줍니다.
Crane Boom Assembly 서브시스템: 이 서브시스템은 크레인 붐 시스템 어셈블리를 모델링합니다.
Hydraulic Actuator 서브시스템: Simscape Multibody의 연결부인 Cylinder Base와 Piston Head는 각각 실린더 및 피스톤 로드의 브래킷 구멍에 연결된 Multibody 포트입니다. Simscape Fluids의 연결부인 Cap 및 Rod 포트는 각각 실린더와 로드 측 유압 유체에 연결되어 있습니다.
Boom Arm 서브시스템: 이 서브시스템은 멀티바디 붐 암을 모델링합니다.
Pulley and Weight 서브시스템: 이 서브시스템은 붐 암의 전면 브래킷에 연결된 상단 풀리(도르래)와 이 상단 풀리에 로프로 연결된 하단 풀리(도르래)를 모델링합니다. 하단 풀리는 중량물에 연결되어 있습니다.
Hydraulic Circuit 서브시스템: 이 서브시스템은 붐 실린더 로드 쪽과 캡 쪽에 연결된 호스를 모델링합니다. 호스는 카운터밸런스 밸브와 4방향 3위치 밸브에 연결됩니다.
로드는 음수 변위 밸브 명령을 받으면 붐 암을 연장합니다. 유압 유체는 카운터밸런스 밸브의 체크 밸브 스테이지를 통해 붐 실린더의 캡 쪽으로 흘러 들어갑니다.
로드는 양수 변위 밸브 명령을 받으면 붐 암을 수축합니다. 유압 유체는 카운터밸런스 밸브의 파일럿 보조 릴리프 밸브 스테이지를 통해 붐 실린더의 캡 쪽 밖으로 흘러 나옵니다.
Simscape 기록의 시뮬레이션 결과
다음 그림은 붐 실린더 위치 및 실린더 피스톤의 캡 쪽과 로드 쪽의 압력을 보여줍니다.
다음 그림은 카운터밸런스 밸브의 설계 사례 1과 2에 대해 붐 실린더 위치, 방향 제어 밸브 스풀 위치 및 카운터밸런스 밸브를 통과하는 유량을 보여줍니다. 붐 실린더는 방향 제어 밸브가 음의 스풀 위치에 있을 때 연장되고, 방향 제어 밸브가 양의 스풀 위치에 있을 때 수축됩니다.
