Variable-Displacement Pressure-Compensated Pump

Гидравлический насос, поддерживающий предварительно установленное давление при выходе путем регулирования его доставки потока

Библиотека

Насосы и двигатели

Описание

Блок Variable-Displacement Pressure-Compensated Pump представляет положительное, переменное смещение, компенсированный давлению насос любого типа как модель, основанная на таблице данных. Основные параметры, требуемые параметрировать блок, являются смещением максимума насоса, областью значений регулирования, объемными и общими КПД, номинальным давлением и скоростью вращения. Все эти параметры обычно обеспечиваются в таблицах данных или каталогах.

Следующий рисунок показывает характеристику давления доставки насоса.

Насос пытается поддерживать предварительно установленное давление при своем выходе путем корректировки его потока доставки в соответствии с системными требованиями. Если перепад давления через насос меньше давления установки, выходы насоса его максимальная доставка, откорректированная для внутренней утечки. После того, как установка давления была достигнута, выходной поток отрегулирован, чтобы поддерживать предварительно установленное давление путем изменения смещения насоса. Смещение может быть изменено от его максимального значения вниз, чтобы обнулить, в зависимости от системных требований потока. Область значений давления между предварительно установленным давлением и максимальным давлением, при котором смещение является нулем, упоминается как область значений регулирования. Чем меньший область значений, тем выше точность, в которой поддерживается предварительно установленное давление. Размер области значений также влияет на устойчивость насоса, и уменьшение области значений обычно заставляет устойчивость уменьшаться.

Переменное смещение, компенсированный давлению насос представлен следующими уравнениями:

$q = D \cdot ω - k_{l e a k} \cdot p$

$T = D \cdot p / η_{m e c h}$

$D = {\begin{array}{l} D_{\max} & для p < = p_{s e t} \\ D_{\max} - K (p - p_{s e t}) & для p_{s e t} < p < p_{\max} \\ 0 & для p > = p_{\max} \end{array}$

$p_{\max} = p_{s e t} + p_{r e g}$

$K = D_{\max} / (p_{\max} - p_{s e t})$

$k_{l e a k} = \frac{k_{H P}}{ν \cdot ρ}$

$k_{H P} = \frac{D_{\max} \cdot ω_{n o m} (1 - η_{V}) \cdot ν_{n o m} \cdot ρ_{n o m}}{p_{n o m}}$

$p = p_{P} - p_{T}$

где

`q`	Производительность насоса
`p`	Перепад давления через насос
`_pP,pT`	Абсолютные давления в распределительных коробках
`D`	Накачайте мгновенное смещение
`_Dmax`	Накачайте максимальное смещение
`_pset`	Накачайте давление установки
`_pmax`	Максимальное давление, при котором перемещение насоса является нулем
`T`	Закрутите на ведущем валу насоса
ω	Накачайте скорость вращения
`_kleak`	Коэффициент утечки
`_kHP`	Коэффициент Хагена-Пуазейля
_ηV	Накачайте объемный КПД
_ηmech	Накачайте механический КПД
ν	Жидкая кинематическая вязкость
ρ	Плотность жидкости
_ρnom	Nominal fluid density
`_pnom`	Накачайте номинальное давление
_ωnom	Накачайте номинальную скорость вращения
_νnom	Номинальная жидкая кинематическая вязкость

Утечка определяется основанная на предположении, что это линейно пропорционально перепаду давления через насос и может быть вычислено при помощи формулы Хагена-Poiseuille

$p = \frac{128 μ l}{π d^{4}} q_{l e a k} = \frac{μ}{k_{H P}} q_{l e a k}$

где

`_qleak`	Утечка
`d, l`	Геометрические параметры пути к утечке
μ	Жидкая динамическая вязкость, μ = ν^.ρ

Утечка в p = _pnom и ν = _νnom может быть определен из данных о каталоге

$q_{l e a k} = D_{\max} \cdot ω_{n o m} (1 - η_{V})$

который обеспечивает формулу, чтобы определить коэффициент Хагена-Пуазейля

$k_{H P} = \frac{D_{\max} \cdot ω_{n o m} (1 - η_{V}) \cdot ν_{n o m} \cdot ρ_{n o m}}{p_{n o m}}$

КПД механического устройства насоса не обычно доступен в таблицах данных, поэтому он определяется из общего количества и объемных КПД путем предположения, что гидравлический КПД незначительно мал

$η_{m e c h} = η_{t o t a l} / η_{V}$

Блок имеет положительное направление от порта T до порта P. Это означает, что насос передает жидкость от T до P при условии, что вал S вращается в положительном направлении. Перепад давления через насос определяется как $p = p_{P} - p_{T}$ .

Основные допущения и ограничения

Сжимаемостью жидкости пропускают.
Никакая загрузка на вал насоса, такой как инерция, трение, пружина, и так далее, не рассматривается.
Утечка в насосе принята, чтобы быть линейно пропорциональной его перепаду давления.

Диалоговое окно и параметры

Maximum displacement: Перемещение насоса. Значением по умолчанию является 5e-6 м^3/рад.
Setting pressure: Накачайте установку давления. Значением по умолчанию является 1e7 Па.
Pressure regulation range: Область значений давления, требуемая изменить перемещение насоса от его максимума, чтобы обнулить. Значением по умолчанию является 6e5 Па.
Volumetric efficiency: Накачайте объемный КПД, заданный при номинальном давлении, скорости вращения и вязкости жидкости. Значением по умолчанию является 0.85.
Total efficiency: Накачайте общий КПД, который определяется как отношение между гидравлической мощностью при выходе насоса и механической энергией в ведущем вале при номинальном давлении, скорости вращения и вязкости жидкости. Значением по умолчанию является 0.75.
Nominal pressure: Перепад давления через насос, на котором заданы и объемные и общие КПД. Значением по умолчанию является 1e7 Па.
Nominal angular velocity: Скорость вращения ведущего вала, в котором заданы и объемные и общие КПД. Значением по умолчанию является 188 рад/с.
Nominal kinematic viscosity: Кинематическая вязкость рабочей жидкости, при которой заданы и объемные и общие КПД. Значением по умолчанию является 18 cSt.
Nominal fluid density: Плотность рабочей жидкости, в которой заданы и объемные и общие КПД. Значением по умолчанию является 900 кг/м^3.

Глобальные параметры

Параметр, определенный типом рабочей жидкости:

Fluid kinematic viscosity

Используйте блок Hydraulic Fluid или блок Custom Hydraulic Fluid, чтобы определить свойства жидкости.

Порты

Блок имеет следующие порты:

T: Гидравлический порт, сопоставленный с приемом насоса или входом.
P: Гидравлический порт сопоставлен с выходом насоса.
S: Порт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с ведущим валом насоса.

Примеры

Позиционер с замкнутым циклом с Переменным Смещением Компенсированный Давлению пример Насоса иллюстрирует использование блока Variable-Displacement Pressure-Compensated Pump в гидравлических системах.

Расширенные возможности

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

Темы

Обновление моделей Simscape Fluids, содержащих гидравлику (изотермические) блоки

Введен в R2006a

Документация

Variable-Displacement Pressure-Compensated Pump

Библиотека

Описание

Основные допущения и ограничения

Диалоговое окно и параметры

Глобальные параметры

Порты

Примеры

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Темы

Документация Simscape Fluids

Поддержка

Документация

Variable-Displacement Pressure-Compensated Pump

Библиотека

Описание

Основные допущения и ограничения

Диалоговое окно и параметры

Глобальные параметры

Порты

Примеры

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Темы

Документация Simscape Fluids

Поддержка

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