Материал: 2199

ни выключения, при этом исполнительный механизм привода достигает значения xstr. Чтобы вернуть исполнительный механизм в начальное положение, сигнал управления должен быть просто снят. Обратное движение осуществляет по той же самой траектории (см. рис. 71).

Привод может быть остановлен в любой момент времени, изменив входной сигнал в блок. При этом перемещение осуществляется только при положительном сигнале, а направление движения исполнительного механизма привода определяется параметром Actuator orientation.

Вмодели приняты следующие допущения:

–в модели не учтены сопротивления, связанные с исполнительным механизмом, такие как трение, инерция и т.д.

Push-pin stroke – перемещение исполнительного механизма привода. Switching-on time – время включения, необходимое для полного пере-

мещения исполнительного механизма после подачи сигнала управления. Switching-off time – время выключения, необходимое для полного пе-

ремещения исполнительного механизма после снятия сигнала управления.

Рис. 72. Окно параметров блока 2-Position Valve Actuator

Nominal signal value – номинальное значение входного сигнала. Движение исполнительного механизма осуществляется при достижении входного значения сигнала 50 %-го порога от номинального значения. Этот параметр учитывает особенности электромагнита.

Initial position – начальное положение исполнительного механизма привода. Параметр может принимать одно из двух значений: Retracted (действие в обратном направлении) или Extended (действие в прямом направлении).

111

Actuator orientation – ориентация привода. Может быть задана двумя различными способами, в зависимости от того в положительном (Acts in positive direction) или отрицательном (Acts in negative direction) направле-

нии происходит движение исполнительного механизма привода.

Блок имеет два физических порта, связанных входным сигналом управления и выходным сигналом перемещения исполнительного механизма привода.

11.2. Трехпозиционный привод клапанов (3-Position Valve Actuator)

Блок 3-Position Valve Actuator представляет собой трехпозиционный привод для изменения положения запорно-регулирующего элемента клапанов. Основными параметрами привода являются перемещение исполнительного механизма привода, время включения и выключения.

На вход в блок подаются два сигнала управления на электромагниты А и B, которые 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. 73 и представляет собой типичную кривую перехода для электромагнитных приводов.

Рис. 73 Характеристика перемещения исполнительного механизма электромагнитного привода f (x, t)

112

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 tde, движение с постоянным ускорением tae и движение с постоянной скоростью tve. Движение прекращается при наступлении времени выключения, при этом исполнительный механизм привода достигает значения xstr.Чтобы вернуть исполнительный механизм в начальное положение, сигнал управления должен быть просто снят. Обратное движение также состоит из трех стадий toff (см. рис. 73).

Входной сигнал, приложенный к порту А, заставляет двигаться исполнительный механизм привода в положительном направлении, а чтобы переместить его в отрицательном направлении – необходимо подать входной сигнал к порту B. При этом не допускается одновременная подача сигналов на оба порта одновременно.

Привод может быть остановлен в любой момент времени, изменив входной сигнал в блок. При этом перемещение осуществляется только при положительных сигналах в портах A и B.

Вмодели приняты следующие допущения:

–в модели не учтены сопротивления, связанные с исполнительным механизмом, такие как трение, инерция и т.д.

Рис. 74. Окно параметров блока 3-Position Valve Actuator

Push-pin stroke – перемещение исполнительного механизма привода. Switching-on time – время включения, необходимое для полного пере-

мещения исполнительного механизма после подачи сигнала управления.

113

Switching-off time – время выключения, необходимое для полного перемещения исполнительного механизма после снятия сигнала управления.

Nominal signal value – номинальное значение входного сигнала. Движение исполнительного механизма осуществляется при достижении входного значения сигнала 50 %-го порога от номинального значения. Этот параметр учитывает особенности электромагнита.

Initial position – начальное положение исполнительного механизма привода. Параметр может принимать одно из трех значений: Neutral (нейтральное положение), Extended positive (движение в прямом направлении) или Extended negative (движение в обратном направлении).

Блок имеет три физических порта: два входных порта А и B, связанных с сигналами управления, а также выходной порт, связанный с сигналом перемещения исполнительного механизма привода.

11.3. Гидравлический привод клапанов одностороннего действия

(Hydraulic Single-Acting Valve Actuator)

Блок Hydraulic Single-Acting Valve Actuator представляет собой иде-

альный привод, управляемый перемещением, давлением или расходом, без учета сил сопротивления, кроме силы упругости пружины.

Рис. 75. Расчетная схема привода одностороннего действия

Привод одностороннего действия состоит из поршня и пружины. Поршень удерживается в начальном положении (s = 0), при некоторых значениях силы, действующей со стороны жидкости (F ≤ Fpr). При увеличении давления жидкости на входе (Fpr < F ≤ Fmax) поршень преодолевает силы сопротивления со стороны пружины и начинает движение (максимальное положение ограничено конструктивно). Обратное движение поршня происходит за счет упругих свойств пружины при снижении давления жидкости на входе.

Такого рода привод может быть описан следующими уравнениями:

114

где p – манометрическое давление жидкости в полости привода; s – мгновенное положение поршня;

A – эффективная площадь поршня;

F – сила, действующая со стороны жидкости;

Fpr – минимальная сила, необходимая для смещения поршня;

Fmax – максимальная сила, необходимая для перемещения поршня в крайнее положение;

stroke – ход поршня;

or – переменная, принимающая значение «+1», если в порту А развивается усилие в положительном направлении и «-1» – в отрицательном.

В модели приняты следующие допущения:

–инерция, трение, внутренние перетечки и т.д. в модели не учитыва-

ются;

–жидкость считается несжимаемой.

Рис. 76. Окно параметров блока Hydraulic Single-Acting Valve Actuator

Piston area – эффективная площадь поршня.

115