Гидронасос поддерживает заданное давление на выходе путем регулирования подачи его потока
Насосы и двигатели
Блок насоса с компенсацией переменного давления представляет положительный насос с компенсацией давления переменного давления любого типа в качестве модели на основе технических данных. Ключевыми параметрами, необходимыми для параметризации блока, являются максимальный рабочий объем насоса, диапазон регулирования, объемная и общая эффективность, номинальное давление и угловая скорость. Все эти параметры, как правило, представлены в листах технических данных или каталогах.
На следующем рисунке показана характеристика давления нагнетания насоса.
Насос старается поддерживать заданное давление на выходе, регулируя свой нагнетательный поток в соответствии с требованиями системы. Если перепад давления на насосе меньше установочного давления, насос выдает максимальную подачу, скорректированную на внутреннюю утечку. После достижения установки давления выходной поток регулируют для поддержания заданного давления путем изменения рабочего объема насоса. Смещение может быть изменено с максимального значения до нуля в зависимости от требований к потоку системы. Диапазон давления между заданным давлением и максимальным давлением, при котором смещение равно нулю, называется диапазоном регулирования. Чем меньше диапазон, тем выше точность, при которой поддерживается заданное давление. Размер диапазона также влияет на стабильность насоса, и уменьшение диапазона обычно приводит к снижению стабильности.
Насос переменного рабочего объема с компенсацией давления представлен следующими уравнениями:
pmax0for p > = pmax
preg
pset)
⋅νnom⋅ρnompnom
− pT
где
q | Подача насоса |
p | Перепад давления на насосе |
pP,pT | Манометрическое давление на клеммах блока |
D | Мгновенное перемещение насоса |
Dmax | Максимальный рабочий объем насоса |
pset | Давление установки насоса |
pmax | Максимальное давление, при котором рабочий объем насоса равен нулю |
T | Крутящий момент на ведущем валу насоса |
| ω | Угловая скорость насоса |
kleak | Коэффициент утечки |
kHP | Коэффициент Хагена-Пуасейля |
| ηV | Объемный КПД насоса |
| ηmech | Механическая эффективность насоса |
| ν | Кинематическая вязкость жидкости |
| ρ | Плотность жидкости |
| ρnom | Номинальная плотность жидкости |
pnom | Номинальное давление насоса |
| ωnom | Номинальная угловая скорость насоса |
| νnom | Номинальная кинематическая вязкость жидкости |
Поток утечки определяется исходя из предположения, что он линейно пропорционален разности давлений на насосе и может быть вычислен с использованием формулы Хагена-Пуасейля.
мккHPqleak
где
qleak | Поток утечки |
d, l | Геометрические параметры пути утечки |
| μ | Динамическая вязкость текучих сред, |
Поток утечки при p = pnom и start= startnom может быть определен по данным каталога
В)
которая дает формулу для определения коэффициента Хагена-Пуазе
⋅νnom⋅ρnompnom
Механический КПД насоса обычно отсутствует в листах технических данных, поэтому он определяется по общему и объемному КПД, предполагая, что гидравлический КПД пренебрежимо мал
starttotal/λ V
Это означает, что насос перемещает жидкость из Т в Р при условии, что вал S вращается в положительном направлении. Перепад давления на насосе определяется как − pT.
Не учитывается сжимаемость жидкости.
Не учитывается нагрузка на вал насоса, такая как инерция, трение, пружина и т.д.
Предполагается, что утечка внутри насоса линейно пропорциональна его разности давлений.
Рабочий объем насоса. Значение по умолчанию: 5e-6 м ^ 3/рад.
Настройка давления насоса. Значение по умолчанию: 1e7 Па.
Диапазон давления, необходимый для изменения рабочего объема насоса с максимума до нуля. Значение по умолчанию: 6e5 Па.
Объемная эффективность насоса определяется при номинальном давлении, угловой скорости и вязкости жидкости. Значение по умолчанию: 0.85.
Общий КПД насоса, определяемый как отношение между гидравлической мощностью на выходе насоса и механической мощностью на ведущем валу при номинальном давлении, угловой скорости и вязкости жидкости. Значение по умолчанию: 0.75.
Перепад давления на насосе, при котором задаются как объемные, так и общие КПД. Значение по умолчанию: 1e7 Па.
Угловая скорость ведущего вала, при которой задаются как объемные, так и суммарные КПД. Значение по умолчанию: 188 рад/с.
Кинематическая вязкость рабочей жидкости, при которой задаются как объемные, так и общие КПД. Значение по умолчанию: 18 cSt.
Плотность рабочей жидкости, при которой задаются как объемные, так и общие КПД. Значение по умолчанию: 900 кг/м ^ 3.
Параметр, определяемый типом рабочей жидкости:
Кинематическая вязкость жидкости
Для задания свойств жидкости используйте блок «Гидравлическая жидкость» или блок «Пользовательская гидравлическая жидкость».
Блок имеет следующие порты:
TГидравлическое консервационное отверстие, связанное с всасыванием насоса, или впускное отверстие.
PПорт гидравлической экономии, связанный с выходом насоса.
SМеханическое отверстие для сохранения вращения, связанное с ведущим валом насоса.
Пример исполнительного механизма замкнутого контура с насосом с компенсацией давления с переменным рабочим объемом иллюстрирует использование блока насоса с компенсацией давления с переменным рабочим объемом в гидравлических системах.
Центробежный насос | Насос с фиксированным рабочим объемом | Насос переменного рабочего объема