Гидромеханический преобразователь поступательный
 |
 |
|
| в палитре | на схеме |
Блок реализует модель гидравлической полости с подвижной стенкой. Блок позволяет связать гидравлические параметры жидкости (давление и расход) с механическими параметрами стенки (перемещение и скорость стенки, сила давления на стенку). Областью применения блока является моделирование гидродвигателей поступательного движения, а также золотников, седельных и других клапанов, где требуется учитывать давление жидкости, действующее на подвижные элементы.
Совместимые блоки
Соединение блока с другими блоками должно осуществляться в соответствии со следующими
правилами:
- Выходной гидравлический порт необходимо соединять с блоками, моделирующими течение через местное сопротивление. Например, с такими группами блоков, как "Дроссели", "Клапаны давления", "Распределители" и другими.
- Входной гидравлический порт необходимо соединять с блоками, моделирующими гидравлические полости. Например, с такими блоками, как "Гидравлический бак", "Гидравлическая полость", полостью блока "Гидромеханический преобразователь", полостями гидроцилиндров и другими.
- Входные механические порты необходимо соединять с блоками, моделирующими массу, которые рассчитывают движение тела под действием внешних сил.
Математическая модель
В составе блока используется блок Гидромеханический преобразователь, в математической модели которого используются уравнения, аналогичные уравнениям, представленным в описании блока Гидравлическая полость (изменение температуры жидкости, расчет теплофизических свойств).
Расчет развиваемого усилия для механических портов "R" и "С" осуществляется в соответствии с зависимостями:
где:
- F — сила, рассчитываемая блоком Гидромеханический преобразователь
- p — избыточное давление в полости
- Area — площадь поршня
Объем жидкости в полости рассчитывается следующим образом:
где:
- sR — перемещение в механическом порте "R"
- sC — перемещение в механическом порте "С"
- Vdead — мертвый объем
Если объем не учитывается (свойство "Учитывать объем" имеет значение "Нет"),
объемный и массовый расход рассчитываются в соответствии с формулами:
- объемный расход:
где:- v — относительная скорость поршня
- Area — площадь поршня.
- массовый расход:
где ρ — плотность.
Входные порты
| Имя | Описание | Тип линии связи |
|---|---|---|
| C | Механический порт для подключения совместимых блоков | Механика поступательная |
| R | Механический порт для подключения совместимых блоков | Механика поступательная |
Порты
| Имя | Описание | Тип линии связи |
|---|---|---|
| A | Гидравлический порт для подключения совместимых блоков. Порт является выходным при активированном свойстве "Учитывать объем", иначе порт является входным | ГС - Гидравлическая |
Свойства
| Название | Имя | Описание | По умолчанию | Тип данных |
|---|---|---|---|---|
| Геометрия | Свойства, определяющие геометрические параметры | |||
| Форма поверхности поршня | Area_type | Определяет форму поверхности поршня. Возможные значения: "Произвольная", "Круглая", "Кольцеобразная" | Произвольная | Перечисление |
| Площадь поршня, м2 | Area | Площадь поверхности поршня, на которое действует давление жидкости. Свойство доступно при выборе формы поверхности поршня "Произвольная" | 0.0001 | Вещественное |
| Диаметр поршня, мм | d_p | Диаметр поршня. Свойство доступно при выборе формы поверхности поршня "Круглая" или "Кольцеобразная" | 50 | Вещественное |
| Диаметр штока, мм | d_r | Диаметр штока. Свойство доступно при выборе формы поверхности поршня "Кольцеобразная" | 25 | Вещественное |
| Расстояние между поршнями при s_R = s_C, мм | dx0 | Расстояние между поршнями при sR = sC | 0 | Вещественное |
| Объем | Свойства, определяющие учет объема | |||
| Учитывать объем | volume_on | Активация учета объема | Да | Двоичное |
| Мертвый объем, м3 | Vdead | Минимальный остаточный объем жидкости, когда поршни соприкасаются. Свойство доступно при активированном свойстве "Учитывать объем" | 0.0001 | Вещественное |
| Характеристики упоров | Свойства, определяющие параметры упоров | |||
| Учитывать контактное взаимодействие поршней | endstop_on | Активация учета контактного взаимодействия поршней | Да | Двоичное |
| Жесткость при контакте поршней, Н/м | J_stop | Жесткость при контакте поршней. Свойство доступно при активированном свойстве "Учитывать контактное взаимодействие поршней" | 50000000 | Вещественное |
| Демпфирование при контакте поршней, Н·с/м | D_stop | Демпфирование при контакте поршней. Свойство доступно при активированном свойстве "Учитывать контактное взаимодействие поршней" | (self.J_stop*1*4)^0.5 (=14142.135623730949) | Вещественное |
| Начальные условия | Свойства, определяющие состояние в нулевой момент времени | |||
| Начальное давление жидкости, МПа | p0 | Значение начального давления жидкости. Задается в качестве начальных условий при интегрировании | 0 | Вещественное |
| Начальная температура жидкости, °C | t0 | Значение начальной температуры жидкости. Задается в качестве начальных условий при интегрировании | 40 | Вещественное |
Параметры
| Название | Имя | Описание | Тип данных |
|---|---|---|---|
| Давление, МПа | _p | Избыточное давление жидкости в баке | Вещественное |
| Объем, л | _Vol | Объем жидкости в полости. Параметр доступен при активированном свойстве "Учитывать объем" | Вещественное |
| Объемный расход, л/мин | _Q_A | Объемный расход жидкости для гидравлического порта A | Вещественное |
| Сила, Н | _Force | Развиваемое усилие | Вещественное |
| Перемещение (x_R - x_C), мм | _x | Перемещение поршня | Вещественное |
| Скорость (v_R - v_C), м/с | _v | Значение относительной скорости поршня vR - vC | Вещественное |
| Температура, °C | _t | Температура жидкости в баке. Параметр доступен при активированном свойстве "Учитывать объем" | Вещественное |
| Параметры жидкости | Рассчитываемые параметры жидкости. Параметры доступны при активированном свойстве "Учитывать объем" | ||
| Абсолютное давление, МПа | _p_abs | Абсолютное давление | Вещественное |
| Объемная доля нерастворенного воздуха, % | _alpha_u | Количество нерастворенного воздуха в жидкости | Вещественное |
| Давление насыщенного пара, Па | _p_vapor | Давление насыщенного пара | Вещественное |
| Плотность, кг/м3 | _rho | Плотность жидкости | Вещественное |
| Коэффициент сжимаемости, 1/Па | _beta | Коэффициент сжимаемости жидкости | Вещественное |
| Модуль объемной упругости, МПа | _B | Модуль объемной упругости жидкости | Вещественное |
| Коэффициент объемного теплового расширения, 1/К | _gamma | Коэффициент объемного теплового расширения жидкости | Вещественное |
| Коэффициент динамической вязкости, Па·с | _mu | Коэффициент динамической вязкости жидкости | Вещественное |
| Удельная теплоемкость, Дж/(кг·К) | _cp | Удельная теплоемкость жидкости | Вещественное |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К) | _lambda | Коэффициент теплопроводности жидкости | Вещественное |