Spool Orifice Hydraulic Force

Осевая гидравлическая сила, действующая на золотник

Библиотека

Силы клапана

Описание

Блок Spool Orifice Hydraulic Force симулирует установившуюся осевую гидравлическую силу, порожденную на золотник жидкостью, текущей через отверстие. Золотник принят, чтобы быть с острым краем. У вас есть две опции параметризации:

  • Прямоугольное отверстие, чтобы использоваться с блоком Orifice with Variable Area Slot

  • Круглое отверстие или набор круглых отверстий, чтобы использоваться с блоком Orifice with Variable Area Round Holes

Ширина паза или диаметр отверстий, должна быть значительно больше, чем радиальный зазор между золотником и втулкой. Соедините блок Spool Orifice Hydraulic Force последовательно с соответствующим блоком отверстия, чтобы контролировать скорость потока жидкости.

Сила симулирована согласно следующим уравнениям:

F=ρq2Acosθor

θ=0.3663+0.8373(1exp(x/1.848))

x=x0+sor

Для прямоугольного отверстия,

A={bx2+δ2для x > 0bδдля x <= 0 

Поскольку круглые отверстия,

A={Amin+Zd28(αsinα)для  d> = x >= 0Aminдля x < 0 Amin+Amaxдля x > d

α=2acos(12xd)

Amin=Zdδ

Amax=πd2/4

где

FОсевая гидравлическая сила
qСкорость потока жидкости через отверстие
ρПлотность жидкости
AПлощадь постоянного отверстия
ΘСтруйный угол (рад)
x0Начальное открытие отверстий
sБуферизуйте смещение
bШирина отверстия, для прямоугольного отверстия
DДиаметр отверстия, поскольку круглые отверстия
ZКоличество круглых отверстий
δРадиальный зазор
orПараметр ориентации относительно глобального положительного направления. Если отверстие открыто, в то время как золотник смещен в положительном направлении, or равняется 1. Если отверстие открыто, в то время как золотник смещен в отрицательном направлении, or равняется –1.

Связи A и B являются гидравлическими портами, которые должны быть соединены последовательно с блоком отверстия, чтобы контролировать скорость потока жидкости. Связь S является портом физического сигнала, который обеспечивает смещение золотника. Связь F является портом физического сигнала, который выводит гидравлическое значение осевого усилия. Этот порт должен быть соединен с портом управления Идеального Исходного блока Силы. Сила, вычисленная в блоке всегда, действует, чтобы закрыть отверстие.

Основные допущения и ограничения

  • Переходные эффекты приняты, чтобы быть незначительными.

  • Струйное угловое приближение основано на уравнении Рихарда фон Мизеса.

  • Струйное угловое изменение с открытием отверстия идентично для прямоугольного отверстия и круглых отверстий отверстий.

  • Блок может использоваться с отверстиями, ширина которых или диаметр значительно больше, чем осевое открытие.

Параметры

Orifice type

Выберите тип отверстия:

  • Rectangular slot — Отверстие создается золотником с острым краем и прямоугольным отверстием во втулке. Это значение по умолчанию.

  • Round holes — Отверстие создается золотником с острым краем, и набор круглых отверстий равномерно распределяется вдоль периметра втулки.

Orifice width

Ширина отверстия. Параметр должен быть больше нуля. Значением по умолчанию является 0.01 m. Параметр используется, если Orifice type установлен в Rectangular slot.

Diameter of round holes

Диаметр отверстия. Если несколько отверстий используются, все они должны иметь тот же диаметр, тождественно выровненный относительно ребра золотника и распределенный равномерно среди периметра втулки. Параметр должен быть больше нуля. Значением по умолчанию является 0.005 m. Параметр используется, если Orifice type установлен в Round holes.

Number of round holes

Количество круглых отверстий во втулке. Параметр должен быть больше нуля. Значением по умолчанию является 4. Параметр используется, если Orifice type установлен в Round holes.

Radial clearance

Радиальный зазор между золотником и втулкой. Значением по умолчанию является 1e-5 m.

Initial opening

Начальное открытие отверстий. Параметр может быть положительным (приоткрытое отверстие), отрицательным (перекрывающееся отверстие) или равным нулю для установки нулевого перекрытия. Значение по умолчанию 0.

Orifice orientation

Параметр введен, чтобы задать эффект силы на открытии отверстия. Параметр может быть установлен на одну из двух опций: Opens in positive direction или Opens in negative direction. Значение Opens in positive direction задает отверстие, которое открывается, когда золотник перемещается в глобальное положительное направление. Значением по умолчанию является Opens in positive direction.

 Ограниченные параметры

Порты

Блок имеет следующие порты:

A

Гидравлический порт сопоставлен с входом отверстия.

B

Гидравлический порт сопоставлен с выходом отверстия.

S

Порт физического сигнала, который обеспечивает смещение золотника.

F

Порт физического сигнала это выводит гидравлическое осевое усилие.

Примеры

Следующий пример показывает модель 3-позиционного, распределительного клапана с гидравлическим управлением с 4 путями, где гидравлические осевые усилия, действующие на золотник, учитываются.

Золотник (массовый M1, вязкое трение TD1) смещен сервоприводом, симулированным двумя блоками Translational Hydro-Mechanical Converter. Связи A_S и B_S являются гидравлическими портами для того, чтобы подать экспериментальное давление управления.

Четыре отверстия переменного сечения представлены подсистемами:

  • Отверстие с гидравлическим PA силы

  • Отверстие с гидравлическим петабайтом силы

  • Отверстие с гидравлической силой AT

  • Отверстие с гидравлическим BT силы

Структуру подсистемы показывают на следующем рисунке.

Это состоит из блока Orifice with Variable Area Slot, который симулирует гидравлические свойства отверстия, соединенного последовательно с блоком Spool Orifice Hydraulic Force. Значение силы, вычисленное в блоке, экспортируется через его порт F и передается блоку Force.

Силы на всех четырех отверстиях (F_PA, F_PB, F_AT, F_BT) применяются к золотнику клапана, когда его показывают в первом схематическом.

Для получения дополнительной информации и для установок параметров, смотрите, что Сервоклапан Управляет Гидравлическим примером Привода.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Представленный в R2007a

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте