2-позиционный распределительный клапан с 4 путями в изотермической жидкой сети
Simscape / Жидкости / Изотермическая Жидкость / Valves & Orifices / Направленные Распределительные клапаны
2-позиционный блок Directional Valve (IL) С 4 путями моделирует клапан с четырьмя открытиями в изотермической жидкой сети, обычно между приводом, насосом и баком. Работой клапана управляет один золотник, перемещенный согласно сигналу в порте S. Можно установить базовую настройку клапана путем определения отверстий, которые открыты, когда золотник перемещается в положительное направление и отрицательные направления в Positive spool position open connections и параметрах Negative spool position open connections, соответственно.
Можно установить модель для открытия клапана в параметре Orifice parameterization как линейное соотношение или функция пользовательских предоставленных данных, которые могут быть применены к одному или все путям к потоку при клапане.
В некоторых настройках этот клапан напоминает клапан с 3 путями. Чтобы установить дополнительные пути к потоку, когда золотник будет в нейтральном положении, смотрите блок 4-Way 3-Position Directional Valve (IL).
Setup клапана в качестве примера
В этой настройке Negative spool position open connections установлен в P-A and B-T
. Когда сигнал в порте S перемещает золотник в отрицательное положение, пути между портами P и A и между портами B и T открыты для потока. Пути между портами P и B и портами A и T закрываются для потока:
В этой настройке Positive spool position open connections установлен в P-B and A-T
. Когда сигнал в порте S перемещает золотник в положительное положение, пути между портами P и B и между портами A и T открыты для потока, и пути между портами P и A и между портами B и T закрываются:
Схематично, эта настройка:
Левая сторона соответствует положительному положению, и правая сторона соответствует отрицательному положению. Переходы клапана через положения в нейтральной средней части.
Диапазон золотника является объемом перемещения золотника, которое отверстие берет к полностью открытому из закрытой позиции и задано для выбранного On каждого отверстия вкладки Valve Configuration. Приведенная ниже таблица показывает, как диапазон вычисляется в соответствии с параметризацией отверстия клапана и характеристиками пути к потоку.
Диапазон золотника на основе пути к параметризации и потоку
Параметризация отверстия | Идентичный для всех путей к потоку | Отличающийся для каждого пути к потоку |
---|---|---|
Линейный - область по сравнению с перемещением золотника | Заданный параметром Spool travel between closed and open orifice | Заданный Золотником перемещаются между закрытым и открытым параметром отверстия, для каждого отверстия |
Табличные данные - область по сравнению с перемещением золотника | Различие между первым и последним элементом параметра Spool travel vector | Различие между первым и последним элементом золотника перемещается векторный параметр для каждого отверстия |
Табличные данные - Объемный расход по сравнению с перемещением золотника и перепадом давления | Различие между первым и последним элементом параметра Spool travel vector, ds | Различие между первым и последним элементом золотника перемещается вектор, ds параметр для каждого отверстия |
Чтобы видеть ориентацию всех отверстий клапана, смотрите раздел Visualize Orifice Openings.
Направление перемещения золотника, сообщенного в порте S, зависит от диапазона золотника и ориентации отверстия:
Определение отверстия и направление перемещения золотника
Буферизуйте Положение, когда Отверстие будет Открыто | Буферизуйте перемещение, ΔS |
---|---|
Всегда закрываемый (отверстие не выбрано ни в какой настройке положения золотника), | Нет данных |
Всегда открытый (отверстие выбрано в положительных, нейтральных, и отрицательных настройках положения золотника), | Нет данных |
Отрицательный | S макс. + буферизует диапазон – S |
Положительный | S макс. + буферизует диапазон + S |
Где S макс. является положением золотника в максимальной площади постоянного отверстия, заданной для каждого отверстия.
Возможные настройки 2-позиционного блока Directional Valve (IL) С 4 путями показывают ниже.
2-позиционная настройка распределительного клапана с 4 путями
Настройка | Значения параметров |
---|---|
Все четыре пути закрываются во время перехода. |
|
Все четыре пути открыты во время перехода. |
|
A-T и B-T закрываются во время перехода. |
|
P-A и P-B закрываются во время перехода. |
|
P-B и B-T закрываются во время перехода. |
|
P-A и A-T закрываются во время перехода. |
|
P-A, P-B и B-T открыты во время перехода. |
|
P-A, A-T и B-T открыты во время перехода. |
|
P-A и P-B закрываются во время перехода. A-T всегда закрывается. |
|
Все пути закрываются во время перехода. |
|
A-T открыт во время перехода. P-A закрывается во время перехода. |
|
B-T открыт во время перехода. P-B закрывается во время перехода. |
|
P-A закрывается во время перехода. |
|
P-B закрывается во время перехода. |
|
Наборы параметров Orifice parameterization модель для открытой области или объемного расхода через одно или все отверстия клапана. Если вы устанавливаете Area characteristics на Identical for all flow paths
, блок применяет те же данные для всех путей к потоку; в противном случае отдельная параметризация применяется для Different for all flow paths
установка. Можно смоделировать открытие клапана тремя способами:
Linear - area vs. spool travel
Площадь открытия является линейной функцией положения золотника, полученного как сигнал в порте S:
где:
ΔS является перемещением золотника, заданным в Направлении Перемещения Определения и Золотника Отверстия.
ΔS макс. является перемещением Золотника между закрытым и открытым отверстием.
A макс. является Maximum orifice area.
Утечкой A является Leakage area.
Tabulated data - Area vs. spool travel
Обеспечьте векторы перемещения золотника для своей системы или для отдельных путей к потоку между портами P, A, B и T. Эти данные будут использоваться, чтобы вычислить отношение между смещением золотника и площадью постоянного отверстия. Интерполяция используется, чтобы определить площадь открытия между точками определенных данных. утечка A и A макс. являются первыми и последними параметрами вектора площади открытия, соответственно.
Tabulated data - Volumetric flow rate vs. spool travel and pressure drop
Обеспечьте векторы перемещения и перепада давления золотника и зависимый, 2D массив объемного расхода. Интерполяция используется, чтобы определить скорость потока жидкости между точками определенных данных. Массовый расход жидкости является продуктом объемного расхода и локальной плотности.
Когда клапан находится в почти открытой или почти закрытой позиции в линейной параметризации, можно обеспечить числовую робастность в симуляции путем корректировки блока Smoothing factor. Функция сглаживания применяется ко всем расчетным областям, но в основном влияет на симуляцию в экстремальных значениях области клапана.
Нормированная область клапана вычисляется как:
Smoothing factor, s, применяется к нормированной области:
Сглаживавшая область клапана:
Чтобы визуализировать смещения золотника и максимальное смещение, щелкните правой кнопкой по блоку и выберите Fluids> Plot Valve Characteristics. График показывает отверстия, выбранные в установках позиций табуляции Valve Configuration. Оси установлены выбором параметризации отверстия и также:
Площадь постоянного отверстия по сравнению с положением золотника
Объемный расход по сравнению с Положением Золотника, запрошенным при определенном перепаде давления
Когда положительные и отрицательные настройки во вкладке Valve Configuration показывают то же отверстие, открытие отверстия отображено как константа.
Каждый раз вы изменяете настройки блока, нажимаете Apply в нижней части диалогового окна, затем нажимаете Reload Data на окне рисунка.
Изображение ниже показов настройка значения по умолчанию клапана. На вкладке Valve Configuration:
Positive spool position open connections установлен в P-A and B-T
.
Negative spool position open connections установлен в P-B and A-T
.
Все другие положения золотника в значениях по умолчанию.
Визуализация положения золотника в качестве примера
Предварительная параметризация блока 4-Way 2-Position Directional Valve (IL) с данными производителя доступна. Эти данные позволяют вам моделировать определенный компонент поставщика.
Загружать предопределенную параметризацию,
Нажмите гиперссылку "Select a predefined parameterization" в диалоговом описании блока 4-Way 2-Position Directional Valve (IL).
Выберите часть из выпадающего меню и нажмите Update block with selected part.
Если вы изменяете какие-либо установки параметров после загрузки параметризации, можно проверять изменения путем нажатия на Compare block settings with selected part. Любое различие в настройках между блоком и предопределенной параметризацией отобразится в окне команды MATLAB.
Обратите внимание на то, что не возможно установить различные значения для того же отверстия и для положительного и для отрицательного смещения поршня управления. Кроме того, площадь открытия зеркально отражается вокруг нейтрального положения.
Примечание
Предопределенная параметризация компонентов Simscape использует доступные источники данных для предоставления значений параметров. Техническое решение и упрощение предположений используются, чтобы заполнить для недостающих данных. В результате отклонения между симулированным и фактическим физическим поведением должны ожидаться. Чтобы гарантировать необходимую точность, необходимо подтвердить симулированное поведение против экспериментальных данных и совершенствовать модели компонента по мере необходимости.
Распределительный клапан с 2 путями (IL) | Распределительный клапан с 3 путями (IL) | 3-позиционный распределительный клапан с 4 путями (IL)