Материал: 2199

–характеристика пружины линейная;

–в модели не учтены сопротивления, связанные с разделительным устройством, такие как трение, инерция и т.д.;

–жидкость считается несжимаемой.

Рис. 22. Окно параметров блока Spring-Loaded Accumulator

Capacity – полезный объем гидроаккумулятора.

Preload pressure – минимальное давление, при котором жидкость начинает накапливаться в гидроаккумуляторе.

Maximum pressure – давление, необходимое для полного заполнения гидроаккумулятора.

Initial volume – начальный объем жидкости в гидроаккумуляторе. Блок имеет один гидравлический порт, связанный со входным отвер-

стием пневмогидроаккумулятора.

5. БЛОКИ ТРУБОПРОВОДЫ (Pipelines)

Гидролиниями называются устройства, предназначенные для объединения отдельных элементов объемного гидропривода в единую гидросистему. По ним, в процессе работы, происходит движение рабочей жидкости от одного гидроаппарата к другому.

В гидроприводе различаются следующие типы гидролиний:

–всасывающая – это гидролиния, по которой рабочая жидкость движется к насосу;

–напорная – это гидролиния, по которой рабочая жидкость движется от насоса или гидроаккумулятора к гидродвигателю;

36

–сливная – это гидролиния, по которой рабочая жидкость сливается в гидробак;

–управления – это гидролиния, по которой рабочая жидкость движется к устройствам управления и регулирования;

–дренажная – это гидролиния, предназначенная для отвода избытка рабочей жидкости в гидробак.

Гидролинии выполняются либо в виде трубопроводов, либо в виде каналов в корпусе агрегата.

Раздел содержит два блока:

1.Hydraulic Pipeline.

2.Segmented Pipeline.

5.1.Гидравлический трубопровод (Hydraulic Pipeline)

Блок Hydraulic Pipeline представляет собой гидравлические трубопроводы с круглым и некруглым сечением.

Блок учитывает потерю давления жидкости на трение по всей длине трубопровода. Однако данный блок не учитывает инерцию жидкости и не может использоваться для моделирования гидроудара или изменения давления в трубопроводе, вызываемого ускорением жидкости.

Рассмотрим модель гидравлического трубопровода на основе стандартных блоков SimHydraulics, представленную на рис. 23.

Как видно из рисунка, гидравлический трубопровод можно представить как сочетание трех блоков: двух блоков Resistive Tube, учитывающих сопротивление за счет трения и блока Constant Volume Chamber, предназначенного для создания емкости некоторого объема с твердыми или гибкими стенками.

Рис. 23. Принцип действия блока Hydraulic Pipeline

В модели приняты следующие допущения:

–инерция жидкости не учитывается;

–поток жидкости считать равномерным по всему трубопроводу.

37

Рис. 24. Окна параметров блока Hydraulic Pipeline

Pipe cross selection type – тип поперечного сечения трубопровода. Параметр может иметь одно из двух значений: круглое сечение (Circular) или

38

некруглое сечение (Non-circular). Для трубопроводов некруглого сечения необходимо определить гидравлический диаметр (hydraulic diameter) и площадь поперечного сечения (cross-sectional area).

Pipe internal diameter – внутренний диаметр трубопровода. Geometrical shape factor – коэффициент геометрической формы. Для

труб с круглым поперечным сечением коэффициент равен 64, для квадрата

– 56, для прямоугольника 2:1– 62, для концентрического кольца – 96 и т.д. Pipe length – геометрическая длина трубопровода;

Aggregate equivalent length of local resistances – общая длина местных сопротивлений. Этот параметр отражает падение давления, вызванное местными сопротивлениями (изгибами, присоединениями, арматурой и т.д.).

Internal surface roughness height – величина (высота) шероховатостей на внутренней поверхности трубы. Этот параметр приводится в справочной литературе или данных изготовителя.

Laminar flow upper margin – максимальное число Рейнольдса в ламинарном потоке, при котором ламинарный режим потока начинает преобразовываться в турбулентный.

Turbulent flow lower margin – минимальное число Рейнольдса в турбулентном потоке, при котором поток становится окончательно турбулентным.

Pipe wall type – тип стенок трубопровода. Параметр доступен только для трубопроводов круглого сечения и может принимать одно из двух значений: твердый (Rigid) или гибкий (Flexible). Параметр Rigid выбирается в том случае, если гибкость стенок не оказывает влияния на поведение системы, тем самым увеличивая скорость вычисления.

Static pressure-diameter coefficient – статический коэффициент диамет-

ра давления (коэффициент пропорциональности) Kp. Параметр может быть определен аналитически и экспериментально.

Viscoelastic process time constant – постоянное времени упруго-вязкого процесса. Время, связывающее внутренний диаметр трубы с перепадом давления. Благодаря этому параметру моделируемый упругий или вязкоупругий процесс приближен с задержкой первого порядка. Параметр должен быть определен экспериментально или задан изготовителем.

Specific heat ratio – коэффициент теплопередачи для газа.

Блок имеет два гидравлических порта А и В, связанных с входным и выходным отверстиями трубопровода соответственно.

39

5.2 Блок гофрированный трубопровод (Segmented Pipeline)

Блок Segmented Pipeline моделирует гидравлические гофрированные трубопроводы с круглыми секциями. Такие трубопроводы могут быть представлены набором идентичных, последовательно соединенных сегментов (рис. 25).

Рис. 25. Модель гофрированного трубопровода

Модель содержит число постоянных блоков, соответствующее числу имеющихся сегментов. Объем жидкости одного сегмента при этом равен:

V d2 L , 4 N

где V – объем жидкости одного сегмента; d – диаметр трубопровода;

L – длина трубопровода;

N – число сегментов трубопровода.

Постоянный блок Constant Chamber помещен между двумя составляющими, каждая из которых включает в себя блоки Resistive Tube и Fluid Inertia (рис 26).

Рис. 26. Модель одного сегмента гофрированного трубопровода

При моделировании такого трубопровода необходимо иметь в виду, что с ростом числа сегментов усложняется и процесс моделирования. Для этого необходимо найти компромиссное решение между точностью и сложностью вычислительных операций, используя следующую формулу:

40