Кассетный клапан вставляет

Гидравлический кассетный клапан вставляет

Библиотека

Распределительные клапаны

Описание

Блок Cartridge Valve Insert представляет вставку гидравлического кассетного клапана, состоящего из тарелки, взаимодействующей с местом. Положение тарелки определяется давлениями в портах A, B, и X и сила пружины. Принципиальную схему кассетной вставки клапана показывают на следующем рисунке.

Блок Cartridge Valve Insert является структурной моделью, состоящей из блока Hydraulic Cartridge Valve Actuator и блока Variable Orifice, как показано на следующем рисунке.

Давления в порте A и порте B имеют тенденцию открывать клапан, в то время как давление в порту управления X, вместе с пружиной, действует, чтобы закрыть его. Модель не составляет скорости потока жидкости, вызванные смещением тарелки и любой загрузкой на тарелку, такие как инерция и трение. Клапан остается закрытым, пока совокупная сила давления ниже, чем пружинная сила предварительной нагрузки. Тарелка обеспечена от ее места, когда сила предварительной нагрузки достигнута и перемещается вверх пропорционально к увеличению давления, пока это не передает полный цикл. Гидравлические свойства разрыва между тарелкой и местом моделируются с блоком Variable Orifice.

Связи A, B, и X являются гидравлическими портами сохранения, сопоставленными с входным отверстием клапана, выходом клапана и терминалом управления клапана, соответственно. Блок положительное направление от порта к порту B. Давление в порте X действий, чтобы закрыть клапан, в то время как давления в порте A и порте B действуют, чтобы открыть отверстие.

Основные предположения и ограничения

  • Открытие клапана линейно пропорционально перепаду давления.

  • Никакая загрузка на тарелку, такую как инерция или трение, не рассматривается.

  • Модель не составляет скорости потока жидкости, вызванные смещением тарелки.

  • Для отверстий, заданных областью прохода (первые две опции параметризации), переход между пластинчатыми и бурными режимами принят, чтобы быть резким и происходящий точно в Re =Recr.

  • Для отверстий, заданных характеристиками потока давления (третья опция параметризации), модель явным образом не составляет режим потока или уровень утечки, потому что сведенные в таблицу данные приняты, чтобы составлять эти характеристики.

Параметры

Port A poppet area

Эффективная область тарелки в порте A. Значение параметров должно быть больше, чем нуль. Значением по умолчанию является 2e-4 m^2.

Port A to port X area ratio

Отношение между областями тарелки в порте A и порте X. Значение параметров должно быть больше, чем нуль. Значением по умолчанию является 0.66.

Preload force

Сила предварительной нагрузки Spring. Значением по умолчанию является 26 N.

Spring rate

Коэффициент упругости. Значением по умолчанию является 1.4e4 N/m.

Poppet stroke

Максимальный штрих тарелки. Значение параметров должно быть больше, чем или равным нулю. Значением по умолчанию является 5e-3 m. Этот параметр используется, если Orifice specification установлен в By maximum area and opening.

Initial opening

Начальное открытие клапана. Его значение должно быть больше, чем или равным нулю. Значением по умолчанию является 0.

Orifice specification

Выберите один из следующих методов для определения гидравлических свойств разрыва между тарелкой и местом:

  • By maximum area and opening — Обеспечьте значения для максимальной области отверстия и максимального открытия отверстия. Область прохода линейно зависит от перемещения участника управления, то есть, отверстие закрывается в исходном положении участника управления (нулевое смещение), и максимальное открытие происходит в максимальном смещении. Это - метод по умолчанию.

  • By area vs. opening table — Обеспечьте сведенные в таблицу данные открытий отверстия и соответствующих областей отверстия. Область прохода определяется одномерным поиском по таблице. У вас есть выбор двух методов интерполяции и двух методов экстраполяции.

  • By pressure-flow characteristic — Обеспечьте сведенные в таблицу данные открытий отверстия, перепадов давления и соответствующих скоростей потока жидкости. Скорость потока жидкости определяется двумерным поиском по таблице. У вас есть выбор двух методов интерполяции и двух методов экстраполяции.

Для получения дополнительной информации об этих опциях смотрите страницу с описанием блока Variable Orifice.

Orifice maximum area

Задайте область полностью открытого отверстия. Значение параметров должно быть больше, чем нуль. Значением по умолчанию является 5e-5 m^2. Этот параметр используется, если Orifice specification установлен в By maximum area and opening.

Tabulated orifice openings

Задайте вектор входных значений для открытий отверстия как одномерный массив. Вектор входных значений должен строго увеличиваться. Значения могут быть неоднородно расположены с интервалами. Минимальное количество значений зависит от метода интерполяции: необходимо обеспечить по крайней мере два значения для линейной интерполяции, по крайней мере три значения для сглаженной интерполяции. Значениями по умолчанию, в метрах, является [-0.002 0 0.002 0.005 0.015]. Если Orifice specification будет установлен в By area vs. opening table, значения Tabulated orifice openings будут использоваться вместе со значениями Tabulated orifice area для одномерного поиска по таблице. Если Orifice specification будет установлен в By pressure-flow characteristic, значения Tabulated orifice openings будут использоваться вместе с Tabulated pressure differentials и Tabulated flow rates для двумерного поиска по таблице.

Tabulated orifice area

Задайте вектор областей отверстия как одномерный массив. Вектор должен быть одного размера как вектор открытий отверстия. Все значения должны быть положительными. Значениями по умолчанию, в m^2, является [1e-09 2.0352e-07 4.0736e-05 0.00011438 0.00034356]. Этот параметр используется, если Orifice specification установлен в By area vs. opening table.

Tabulated pressure differentials

Задайте вектор перепада давления как одномерный массив. Вектор должен строго увеличиваться. Значения могут быть неоднородно расположены с интервалами. Минимальное количество значений зависит от метода интерполяции: необходимо обеспечить по крайней мере два значения для линейной интерполяции, по крайней мере три значения для сглаженной интерполяции. Значениями по умолчанию, в Pa, является [-1e+07 -5e+06 -2e+06 2e+06 5e+06 1e+07]. Этот параметр используется, если Orifice specification установлен в By pressure-flow characteristic.

Tabulated flow rates

Задайте скорости потока жидкости как m-by-n матрица, где m является количеством открытий отверстия, и n является количеством перепадов давления. Каждое значение в матрице задает скорость потока жидкости, происходящую в определенной комбинации открытия отверстия и перепада давления. Матричный размер должен совпадать с размерностями, заданными входными векторами. Значения по умолчанию, в m^3/s: 

[-1e-07 -7.0711e-08 -4.4721e-08 4.4721e-08 7.0711e-08 1e-07;
 -2.0352e-05 -1.4391e-05 -9.1017e-06 9.1017e-06 1.4391e-05 2.0352e-05;
 -0.0040736 -0.0028805 -0.0018218 0.0018218 0.0028805 0.0040736;
 -0.011438 -0.0080879 -0.0051152 0.0051152 0.0080879 0.011438;
 -0.034356 -0.024293 -0.015364 0.015364 0.024293 0.034356;]
Этот параметр используется, если Orifice specification установлен в By pressure-flow characteristic.

Interpolation method

Выберите один из следующих методов интерполяции для приближения выходного значения, когда входное значение будет между двумя последовательными узлами решетки:

  • Linear — Выберите эту опцию, чтобы получить лучшую производительность.

  • Smooth — Выберите эту опцию, чтобы произвести непрерывную кривую (By area vs. opening table) или поверхность (By pressure-flow characteristic) с непрерывными производными первого порядка.

Для получения дополнительной информации об алгоритмах интерполяции смотрите страницы с описанием блока PS Lookup Table (1D) и PS Lookup Table (2D).

Extrapolation method

Выберите один из следующих методов экстраполяции для определения выходного значения, когда входное значение будет вне области значений, заданной в списке аргументов:

  • Linear — Выберите эту опцию, чтобы произвести кривую или поверхность с непрерывными производными первого порядка в области экстраполяции и на контуре с областью интерполяции.

  • Самый близкий Выберите эту опцию, чтобы произвести экстраполяцию, которая не выходит за предел самой высокой точки в данных или ниже самой низкой точки в данных.

Для получения дополнительной информации об алгоритмах экстраполяции смотрите страницы с описанием блока PS Lookup Table (1D) и PS Lookup Table (2D).

Flow discharge coefficient

Полуэмпирический параметр для характеристики мощности клапана. Его значение зависит от геометрических свойств отверстия, и обычно обеспечивается в таблицах данных производителя или учебниках. Значением по умолчанию является 0.7.

Laminar transition specification

Выберите как переходы блока между пластинчатыми и бурными режимами:

  • Pressure ratio — Переход от пластинчатого до бурного режима сглажен и зависит от значения параметра Laminar flow pressure ratio. Этот метод обеспечивает лучшую робастность симуляции.

  • Reynolds number — Переход от пластинчатого до бурного режима принят, чтобы произойти, когда число Рейнольдса достигает значения, заданного параметром Critical Reynolds number.

Laminar flow pressure ratio

Отношение давления, в который переходы потока между пластинчатыми и бурными режимами. Значением по умолчанию является 0.999. Этот параметр видим, только если параметр Laminar transition specification устанавливается на Pressure ratio.

Critical Reynolds number

Максимальное число Рейнольдса для ламинарного течения. Значение параметра зависит от отверстия геометрический профиль. Можно найти рекомендации на значении параметров в учебниках по гидравлике. Значением по умолчанию является 12, который соответствует круглому отверстию в тонком материале с резким краем. Этот параметр видим, только если параметр Laminar transition specification устанавливается на Reynolds number.

Leakage area

Общая площадь возможных утечек в полностью закрытом клапане. Основная цель параметра состоит в том, чтобы поддержать числовую целостность схемы путем препятствования фрагменту системы то, чтобы быть изолированным после того, как клапан будет полностью закрыт. Значение параметров должно быть больше, чем 0. Значением по умолчанию является 1e-12 m^2.

Time constant

Устанавливает временную константу задержки первого порядка, которая введена между необходимым и фактическими положениями тарелки, чтобы составлять динамику привода. Значение параметров должно быть больше, чем нуль. Значением по умолчанию является 0.01 s.

 Ограниченные параметры

Глобальные параметры

Параметры, определенные типом рабочей жидкости:

  • Fluid density

  • Fluid kinematic viscosity

Используйте блок Hydraulic Fluid или блок Custom Hydraulic Fluid, чтобы задать жидкие свойства.

Порты

Блок имеет следующие порты:

A

Гидравлический порт сохранения сопоставлен с входным отверстием клапана.

B

Гидравлический порт сохранения сопоставлен с выходом клапана.

X

Гидравлический порт сохранения сопоставлен с терминалом управления клапана.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

| | |

Введенный в R2008a

Документация Simscape Fluids
Поддержка
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте