Flow discharge coefficient – коэффициент расхода. Полуэмпирический параметр, являющийся полной характеристикой компенсатора. Его значение зависит от геометрических параметров отверстия и обычно указывается в справочной литературе или данных изготовителя.
Рис. 68. Окно параметров блока Pressure Reducing Valve
Critical Reynolds number – критическое число Рейнольдса, или максимальное число Рейнольдса, для ламинарного потока.
Leakage area – площадь внутренних перетечек жидкости при полном перекрытии отверстия. Основное значение этого параметра состоит в то, чтобы учесть неразрывность потока жидкости.
Блок имеет два гидравлических порта А и В, связанных с входным и выходным отверстиями клапана соответственно.
10.3. Предохранительный клапан (Pressure Relief Valve)
Блок Pressure Relief Valve представляет собой предохранительный клапан, предназначенный для предохранения элементов гидросистемы от давления, превышающего допустимое. Предохранительные гидроклапаны используются во всех объемных гидроприводах и устанавливаются, как правило, в непосредственной близости от насоса, а также в местах, где по
106
условию работы гидросистемы возможно возникновение опасных по величине давлений.
На рис. 69 показана зависимость между площадью проходного сечения клапана A и давления в подводном канале p.
A |
|
|
Amax |
|
|
preg |
|
|
Aleak |
|
|
pset |
pmax |
p |
Рис. 69. Зависимость между площадью проходного сечения |
||
клапана A и перепадом давления на клапане p |
||
При давлении в подводном канале, меньшем установленного значения p < pset, клапан остается постоянно закрытым A ≈ 0. В момент, когда давление p начинает превышать установленное значение pset, площадь проходного сечения клапана начинает пропорционально увеличиваться, тем самым поддерживая постоянное давление в отводимом потоке. При достижении давления в отводном канале pB = pmax клапан полностью открыт A = Amax. Однако даже при полностью перекрытом отверстии существует незначительная площадь (зазоры), через которую происходят внутренние перетечки, т.о. обеспечивается неразрывность потока жидкости.
Модель учитывает ламинарный и турбулентный режимы потока, вычисляя число Рейнольдса Re и сравнивая его значение с критическим числом Рейнольдса Recr.
Расход находится из следующих уравнений:
|
|
|
2 |
C D |
A |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
q |
|
|
|
|
2CDL |
|
|
|
|||
|
|
|
|
Aleak |
|
|
|
|
|
k |
|
A( p) Aleak |
|||
Amax
|
p |
sign ( p), при |
Re |
Re cr ; |
||||
A |
DH |
p, |
при |
Re |
Re cr . |
|||
|
||||||||
|
|
v |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
, при |
p pset ; |
||
( p pset ) |
, при |
pset |
p pmax ; |
|||||
|
|
|
|
|
, при |
p pmax . |
||
107
k Amax ;
preg
p pА pB;
|
q D |
|
|
|
|
C |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4A(h) |
|||||||
Re |
|
; C |
DL |
|
|
|
D |
|
|
; |
D |
Н |
|
|
, |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
A(h) v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
Recr |
|
|
|
|
|
||||||||||
где q – расход;
p – перепад давления на клапане;
pА, pВ – манометрические давления на входе и выходе в клапан соответственно;
pset – давление настройки клапана;
pmax – давление, необходимое для полного закрытия клапана; preg – диапазон регулирования давления;
A(p) – мгновенная площадь проходного сечения клапана; Amax – площадь полностью открытого отверстия;
Aleak – площадь, через которую происходит перетечка жидкости при полном перекрытии отверстий;
CD – коэффициент расхода; ρ – плотность жидкости;
v – кинематическая вязкость жидкости;
DH – мгновенный гидравлический диаметр отверстий дросселя. В модели приняты следующие допущения:
–открытие клапана прямо-пропорционально перепаду давления;
–элементы устройства не обладают инерцией и не испытывают на себе сил трения;
–переход между ламинарным и турбулентным режимами происходит мгновенно, когда Rе= Rеcr.
108
Рис. 70. Окно параметров блока Pressure Relief Valve
Maximum passage area – максимальная площадь проходного сечения. Valve pressure setting – устанавливаемое значение давления, при кото-
ром клапан начинает закрываться pset.
Valve regulation range – диапазон регулирования клапана preg.
Flow discharge coefficient – коэффициент расхода. Полуэмпирический параметр, являющийся полной характеристикой компенсатора. Его значение зависит от геометрических параметров отверстия и обычно указывается в справочной литературе или данных изготовителя.
Critical Reynolds number – критическое число Рейнольдса, или максимальное число Рейнольдса, для ламинарного потока.
Leakage area – площадь внутренних перетечек жидкости при полном перекрытии отверстия. Основное значение этого параметра состоит в том, чтобы учесть неразрывность потока жидкости.
Блок имеет два гидравлических порта А и В, связанных с входным и выходным отверстиями клапана соответственно.
11. ПРИВОДЫ КЛАПАНОВ (Valve Actuators)
Раздел содержит набор приводов и включает пять блоков:
1.2-Position Actuator.
2.3-Position Actuator.
3.Hydraulic Single-Acting Valve Actuator.
4.Hydraulic Double-Acting Valve Actuator.
5.Proportional and Servo-Valve Actuator.
109
11.1. Двухпозиционный привод клапанов (2-Position Valve Actuator)
Блок 2-Position Valve Actuator представляет собой двухпозиционный привод для изменения положения запорно-регулирующего элемента клапанов. Основными параметрами привода являются перемещение исполнительного механизма привода, время включения и выключения.
На вход в блок подается сигнал управления, который преобразуется в физический выходной сигнал. Далее этот сигнал может быть подан на физический порт управления S одного из представленных в разделе Directional Valves гидрораспределителей.
Блок представляет собой идеальный преобразователь, в котором управляющее воздействие не зависит от значения нагрузки на исполнительном механизме привода. Характеристика его перемещения f (x, t) приведена на рис. 71 и представляет собой типичную кривую перехода для электромагнитных приводов.
Рис. 71. Характеристика перемещения исполнитель- |
ного механизма электромагнитного привода f (x, t) |
Исполнительный механизм привода приводится в движение в момент, когда входное значение сигнала преодолевает 50 %-ный порог от номинального значения. Общее время перемещения ton разделено на три равные стадии: задержка t1, движение с постоянным ускорением t2 и движение с постоянной скоростью t3. Движение прекращается при наступлении време-
110