Методические указания по решению двумерных задач
Программный комплекс для автоматизации моделирования нестационарных процессов в механических системах и системах иной физической природы
ГИДРАВЛИКА
Параметры рабочей жидкости в блоке Data1 (рисунок 1):
Кинематическая вязкость жидкости при атмосферном давлении и температуре 50°С, сСт (NU0>0)
Плотность жидкости при атмосферном давлении и температуре 20°С, кг/м3 (RO0>0)
Модуль упругости жидкости при атмосферном давлении и температуре 20 °С, МПа
Пьезокоэффициент в экспоненциальной зависимости вязкости от давления, 1/МПа
Коэффициент пропорциональности модуля упругости жидкости от давления , 1/МПа
Относительное газосодержание жидкости при атмосферном давлении
Показатель политропы процесса
Термокоэффициент в экспоненциальной зависимости вязкости от давления, 1/°С
Коэффициент объемного расширения жидкости, 1/°С
Температура жидкости, °С
Лабораторная работа № 1. Дроссель.
Рассмотрим некий участок гидролинии, например дроссель (рисунок 2).
Открываем проект hydraulic DINAMA\examples\labs\hydraulic и загружаем пример throttle.sch (рисунок 3).
На схеме Pin – управляемый источник давления, DRG1 – модель дросселя, TrapeziumSource1 – сигнал трапециевидной формы (задает изменение давления), P1 – датчик управления, Q1 – датчик расхода.
Параметры модели TrapeziumSource1 (рисунок 4):
Параметры модели дросселя DRG1 (рисунок 5):
Параметры датчика расхода Q1 (рисунок 6):
Запускаем моделирование. Получаем графики давления и расхода для компонента дросселя DRG1 (рисунок 7).
График расхода эквивалентен характеристике дросселя dP/dQ.
Лабораторная работа № 2. Труба.
Рассмотрим пример, где вместо модели дросселя участок трубы DN10 длиной 1 м (рисунок 8).
В проекте hydraulic загружаем пример pipe.sch (рисунок 9):
На схеме Pin – управляемый источник давления, TRGT1 – модель гидравлического трубопровода, TrapeziumSource1 – сигнал трапециевидной формы (задает изменение давления), P1 – датчик управления, Q1 – датчик расхода.
Параметры трубы TRGT1 (рисунок 10):
Запускаем расчет (рисунок 11):
Получаем расходные характеристики данного участка трубы
Лабораторная работа № 3. Демпфер.
Рассмотрим пример задачи демпфирования гидроподвески.
Открываем проект hydraulic DINAMA\examples\labs\hydraulic и загружаем пример hydrasuspension.sch (рисунок 12).
На схеме CLPDG1 – гидроцилиндр, AGG1 – гидроаккумулятор, DRG1 – дроссель, SFV1 – управляемый источник силы, TrapeziumSource1 – источник сигнала трапециевидной формы, X1 – датчик перемещения, который отслеживает процесс демпфирования гидроподвески.
Параметры гидравлического цилиндра CLPDG1 (рисунок 13):
Параметры сигнала TrapeziumSource1 (рисунок 14):
Параметры дросселя DRG1 (рисунок 15):
Запускаем расчет (рисунок 16).
В начальный момент времени происходит отрицательное перемещение, это связано с тем, что в начальный момент времени сила равна нулю. Далее сила возрастает до максимума и гидроцилиндр в виде затухающих колебаний демпфирует резкое возрастание усилия на поршень.
Лабораторная работа № 4. Предохранительный клапан.
Рассмотрим пример по моделированию работы предохранительного клапана в составе гидролинии. Открываем проект hydraulic DINAMA\examples\labs\hydraulic и загружаем пример hydroline.sch (рисунок 17).
На схеме: SVV1 – управляемый источник давления, SinusSource1 – синусоидальный сигнал управления, TRGT1 и TRGT2 – участки модели трубы, KPG1 – предохранительный клапан, земля справа – слив в бак с атмосферным давлением, Pin – входное давление, P_KPG1 – датчик давления на клапане, Q_KPG – датчик расхода воды на первом участке трубы, Q_TRGT2 – датчик расхода воды на втором участке трубы.
Свойства сигнала управления SinusSource1 (рисунок 18). На входе подаются колебания, которые предохранительный клапан должен будет сглаживать.
Параметры трубы TRGT1 (рисунок 19) и TRGT2 (такие же, как и для TRGT1).
Параметры предохранительного клапана KPG1 (рисунок 20).
Параметры датчика Q_KPG (рисунок 21):
Параметры датчика Q_TRGT2 (рисунок 22):
В блоке Dynamic1 задаем время интегрирования 3 секунды (рисунок 23)
Запускаем расчет (рисунок 24, 25):
На графиках видно, что предохранительный клапан отрабатывает на значении 2МПа, он начинает открываться и сбрасывать во время слива избыточный поток.
На графике расходов (рисунок 25) видно, что растет расход на участке второй трубы, в момент открытия предохранительного клапана расход остается практически неизменным. Как только клапан закрывается при снижении давления, расход в трубе начинает снижаться соответственно со снижением давления на входе всей гидролинии.