Устранение колебаний давления в гидросистеме
Описание демо-примера
Расположение
SimInTech\Demo\Гидросистемы\Пневмогидравлический аккумулятор\Устранение колебаний давления в гидросистеме\Устранение колебаний давления в гидросистеме.prt
Описание
Данный проект демонстрирует возможности библиотеки "Гидросистемы" совместно с библиотекой "Механика" для моделирования гидропривода с разомкнутой схемой циркуляции с использованием пневмогидравлического аккумулятора (ПГА) и без него.
Рассматривается система с нерегулируемым гидромотором, соединенном с насосом посредством протяженного трубопровода. В результате моделирования проводится сравнение переходных процессов, протекающих в двух одинаковых гидросистемах, в одной из которых на выходе из протяженного трубопровода установлен ПГА.
Блок "Регулируемый насос-мотор" моделирует гидромотор. К валу и корпусу (вращательные механические порты "R" и "C", соответственно) блока "Регулируемый насос-мотор" подключены блоки библиотеки "Механика", которые моделируют инерцию вращательного движения вала с учетом трения в узлах механической системы, присоединенной к валу гидромотора, и неподвижную заделку.
Для остановки и запуска гидромотора используется блок "Гидравлический пропорциональный распределитель 2/2", обеспечивающий подвод жидкости к гидромотору согласно управляющему сигналу прямоугольной формы, который определяется свойствами блока "Меандр". При срабатывании данного распределителя в длинной линии, соединяющей насос с гидромотором, возникают колебания расхода и давления, которые могут быть снижены за счет установки блока "Пневмогидравлический аккумулятор".
Подача насоса в гидросистеме моделируется с помощью блока "Источник расхода жидкости".
Граничные условия задаются блоком "Гидравлический бак". Для моделирования упругих свойств жидкости используется блок "Гидравлическая полость". С помощью блока "Трубопровод" моделируется гидравлическая линия между источником расхода и гидромотором.
Блок "Гидравлический предохранительный клапан (прямого действия)" обеспечивает сброс жидкости в бак при превышении давления в системе выше настроечного значения.
В случае провалов давления на входе в гидромотор блок "Гидравлический обратный клапан (без пружины)" осуществляет подсос жидкости из бака.
Начальные условия: давление на концах трубопровода, объемный расход через трубопровод, давление на входе в гидромотор, частота вращения гидромотора — определяются при установившихся процессах при полностью открытом распределителе.
Полученные результаты показывают, что при что при резком закрытии распределителя 2/2 в момент времени 1 с происходит повышение давления на конце трубопровода и снижение объемного расхода жидкости в трубопроводе для системы без учета ПГА. Рост давления продолжается до момента достижения давления настройки предохранительного клапана. При этом наблюдаются колебания параметров потока с частотой около 29 Гц, которая соответствует частоте первой гармоники для трубопровода длиной 10 м с закрытым концом. В период времени с 1-ой по 2-ую секунды происходит диссипация колебательной энергии, и амплитуды колебаний давления и расхода снижаются ввиду наличия гидравлического сопротивления трубопровода. Открытие распределителя 2/2 на 2-ой секунде приводит к снижению давления в трубопроводе и увеличению расхода через него. Процесс сопровождается забросом по давлению и расходу, что связано с инерционностью нагрузки, присоединенной к валу гидромотора. Начиная с 3-ей секунды, процесс повторяется.
Для гидросистемы с установленным ПГА при закрытии распределителя 2/2 в момент времени 1 с давление на конце трубопровода (и в гидравлической полости ПГА) повышается плавно за счет податливости газа. В результате расход жидкости в трубопроводе не уменьшается, происходит заполнение гидравлической полости ПГА. Таким образом, установка ПГА в гидросистеме способствует снижению колебаний ее параметров при управляющих и возмущающих воздействиях.