Гидропривод с питанием от насосной станции

Сделать это довольно просто. Посмотрим на характеристику насоса с клапаном (назовем это громким термином — насосная станция):

Рисунок 1. Характеристика насосной станции

От насосной станции нам требуется узнать давление перед клапаном, зная расход, потребляемый распределителем. Можно было бы просто повернуть эту характеристику на 90 градусов, подставлять известное значение расхода и узнавать давление. Всё было бы хорошо, но до тех пор, пока расход не стал бы равен 30 л/мин. Этому расходу может соответствовать бесконечное множество значений давления. В нашем случае придется всё-таки иметь дело именно с таким видом представления графика.

Самый дубовый способ — встроить перед распределителем маленький объем жидкости и из уравнения сжимаемости (зная расход от насосной станции и потребляемый расход распределителя) мы сможем найти давление. Раньше я так всегда и делал. Но нужно признать, что это всё — враньё. Если в системе нет сжимаемого объема, не нужно его и учитывать. Если хочется учесть сжимаемость жидкости в трубках — это отдельная история, и далеко не всегда эту модель можно привести к такой простой схеме. В этом случае лучше всего использовать решатель алгебраических уравнений, о котором уже шла речь в одной из предыдущих частей.

Для создания модели насоса мы поместим на схему новую субмодель и назовем ее «Насос».

В субмодель добавим блок Двунаправленная шина (выход), к которому подключим значения напора и расхода. Моделирование характеристики насоса будем выполнять с помощью Ломаная статическая характеристика. Общий вид схемы представлен на рисунке (Рисунок 2).

Как обычно, наш алгебраический решатель будет варьировать давление на выходе до тех пор, пока подача насосной станции не сравняется с потребляемым расходом распределителя. Чего мы и хотели!

Вход золотника ограничиваем блоком Линейное с насыщением чтобы ограничить возможные значения площади проходных сечений. К каждому блоку гидравлических связей подключаем блок Двунаправленная шина (вход). Схема должна получится аналогичной схеме на рисунке (Рисунок 2).

Рисунок 2. Схема модели насосной станции

Если сейчас запустить на расчет, то скорее всего система выдаст нам ошибку. Вспоминаем 3 правило моделирования: «В любой непонятной ситуации если уменьшение шага интегрирования не помогает – меняй метод интегрирования»

У меня модель заработала при установке неявного метода Эйлера.

Посмотрим, что получатся в результате моделирования. Входные параметры точно такие же, как и в первом нашем эксперименте, но результат существенно отличается (см. Рисунок 3):

Рисунок 3. Модель с учетом насосной станции

Рисунок 4. Модель гидропривода

Без нагрузки давление питания на входе при открытии распределителя резко падает, и насосная станция выходит на максимальную подачу. После увеличения нагрузки давление подскакивает, и переливной клапан слегка открывается (падение давлен), из-за чего скорость совсем немного уменьшается. Т. е. система ведет себя вполне логично.

Теперь с этой моделью можно проделывать какие угодно эксперименты. Оставлю это удовольствие вам.

Далее: Заключение