Материал: 2199

0,3663 0,8373 (1 exp( x1,848));

где F – осевая гидравлическая сила; q – расход;

ρ – плотность жидкости; A – площадь щели;

θ – реактивный угол;

x0 – начальное перекрытие щели; s – положение вставки;

b – ширина щели;

δ – радиальный зазор;

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

В модели приняты следующие допущения:

–переходные процессы незначительны и ими можно пренебречь;

–блок может использоваться только для моделирования клапанов, образованных щелью прямоугольного сечения и вставкой с перекрытием много большим радиального зазора между отверстием и вставкой.

Рис. 82. Окно параметров блока Spool Orifice Hydraulic Force

Orifice width – ширина прямоугольной щели.

121

Radial clearance – радиальный зазор между щелью и вставкой.

Initial opening – начальное положение клапана. Параметр может быть положительным (положительное перекрытие), отрицательным (отрицательное перекрытие) или равным нулю (нулевое перекрытие).

Initial opening – начальное положение клапана. Параметр может быть положительным (положительное перекрытие), отрицательным (отрицательное перекрытие) или равным нулю (нулевое перекрытие).

Orifice orientation – ориентация отверстия. Может быть задана двумя различными способами, в зависимости от того увеличивается (Positive signal increases overlap) или уменьшается (Negative signal increases overlap)

перекрытие.

Блок имеет два гидравлических порта A и B, связанных с входным и выходным отверстиями клапана соответственно, а также два физических порта: S – управляющий перемещением вставки и F – связанный с гидравлической осевой силой на выходе.

12.2. Силовой гидравлический клапан (Valve Hydraulic Force)

Блок Valve Hydraulic Force моделирует статическую осевую гидравлическую силу жидкости, приложенную к клапану. Отношения между открытием клапана, давлением и силой задаются в виде двухмерного массива. Такой массив может быть получен экспериментально или аналитически.

Матрица осевой гидравлической силы должна иметь прямоугольный вид и содержать строки со значениями перепада давления на клапане и столбцы – значения открытия клапана. Значения в строках и столбцах должны располагаться в возрастающем порядке и охватывать весь диапазон значений, характеризующих сам клапан.

В модель блок ставится параллельно отверстию, через которое поток жидкости и вызывает осевую гидравлическую силу, как показано на рис. 83.

Рис. 83. Пример модели клапана с блоком Valve Hydraulic Force

122

В модели приняты следующие допущения: переходные процессы незначительны, и ими можно пренебречь.

Initial opening – начальное положение клапана. Параметр может быть положительным (положительное перекрытие), отрицательным (отрицательное перекрытие) или равным нулю (нулевое перекрытие).

Orifice orientation – ориентация отверстия. Может быть задана двумя различными способами, в зависимости от того увеличивается (Positive signal increases overlap) или уменьшается (Negative signal increases overlap)

перекрытие.

Tabulated valve openings – таблица координат открытия отверстия. Задается вектор входных значений открытий отверстия как массив 1×m. Вектор входных значений должен строго монотонно увеличиваться. Для функционирования блока должно быть задано не меньше трех значений.

Рис. 84. Окно параметров блока Valve Hydraulic Force

Tabulated pressure differential – таблица перепадов давления. Задается вектор входных значений перепадов давления как массив 1×n. Вектор входных значений должен строго монотонно увеличиваться. Для функционирования блока должно быть задано не меньше трех значений.

Hydraulic axial force table – таблица гидравлической осевой силы. Задаются выходные значения расходов как матрица m×n. Каждое значение в

123

матрице определяет гидравлическую осевую силу при определенной комбинации координаты открытия отверстия и перепада давления.

Interpolation method – метод интерполяции. Выбирается один из следующих методов интерполяции для аппроксимирования выходных значений в интервалах между двумя последовательными точками массива:

–линейный (Linear). Для одномерного массива используется линейная функция интерполяции, а для двумерного массива – алгоритм билинейной интерполяции, который является продолжением линейной интерполяции для функций двух переменных;

–кубический (Cubic). Для одномерного массива используется кубическая функция интерполяции PCHIP, а для двумерного массива – алгоритм бикубической интерполяции;

–сплайн (Spline). Для одномерного массива используется алгоритм кубической сплайн-интерполяции, а для двумерного массива – алгоритм бикубической сплайн-интерполяции.

Extrapolation method – метод экстраполяции. Выбирается один из следующих методов экстраполяции, когда выходные значения лежат вне диапазона, определенного в списке параметров:

–по последним двум точкам (From last 2 point). Экстраполяция с использованием линейного метода (независимо от выбора метода интерполяции);

–по последней точке (From last point). Использует последнее указанное число выходного значения в конце соответствующего диапазона.

Блок имеет два гидравлических порта A и B, связанных с входом и выходом в блок, а также два физических порта: S – управляющий перемещением клапана и F – связанный с гидравлической осевой силой на выходе.

13. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ЦИЛИНДРЫ (Hydraulic Cylinders)

Блоки данного раздела моделируют устройства, которые преобразуют гидравлическую энергию в механическую. Гидравлическая жидкость, подаваемая под давлением в одну из двух полостей цилиндра, вынуждает поршень перемещаться, тем самым вызывая движение штока.

По направлению действия рабочей жидкости все гидроцилиндры можно разделить на две группы: одностороннего и двухстороннего действия.

Гидроцилиндры широко применяются в качестве исполнительных механизмов различных машин.

Раздел включает пять блоков:

1.Single-Acting Hydraulic Cylinder.

2.Double-Acting Hydraulic Cylinder.

124

3.Cylinder Friction.

4.Double-Acting Rotary Actuator.

5.Single-Acting Rotary Actuator.

13.1.Гидравлический цилиндр одностороннего действия

(Single-Acting Hydraulic Cylinder)

Блок Single-Acting Hydraulic Cylinder представляет собой гидравлический цилиндр одностороннего действия, т.е. передающий силу и движение только в одном направлении. В обратном направлении шток движется за счет пружины, веса и т.д.

Рис. 85. Принципиальная схема блока Single-Acting Hydraulic Cylinder

Блок имеет два механических порта R и C, связанных со штоком и гильзой гидроцилиндра соответственно, а также гидравлический порт А, связанный со входным отверстием гидроцилиндра. Физический порт P выходного сигнала обеспечивает смещение штока.

Энергия через порт А направлена к блокам Translational HydroMechanical Converter и Variable Volume Chamber. Translational HydroMechanical Converter преобразовывает гидравлическую энергию в механическую, в то время как Variable Volume Chamber учитывает сжимаемость жидкости в цилиндре. Движение штока ограничено механическим блоком остановки Translational Hard Stop. Блок Ideal Translational Motion Sensor

введен для определения мгновенного положения поршня, которое является необходимым для блока Variable Volume Chamber.

В модели приняты следующие допущения:

125