Гидроаккумулятор и цилиндр в Simscape Fluids

Ещё одна интересная модель. Гидроаккумулятор и цилиндр смоделированы при помощи Simscape Fluids. Есть дроссель, влияющий на скорость движения штока и зарядку аккумулятора. Модель прилагается.

Гидроаккумулятор и цилиндр — Схема

Гидроаккумулятор и цилиндр в Simscape Fluids - Схема
Гидроаккумулятор и цилиндр в Simscape Fluids — Схема

Несколько слов о схеме. В качестве источника гидравлической энергии здесь работает блок Hydraulic Flow Rate Source. Это идеализированный источник расхода. Вне зависимости от того, насколько велико противодавление на линии подачи этого источника, он держит заданный расход.

Однако в жизни так не всегда. Насосная станция может снижать расход на больших противодавлениях. В насосных станциях даже есть специальные механизмы для регулирования подачи. В качестве примера, можно посмотреть на электрическую насосную станцию аварийной гидросистемы Ан-26. Станция называется НС-14. Вот рисунок из РЭ:

НС-14 - Электроприводной насос. Из технического описания Ан-26 (Книга 2)
НС-14 — Электроприводной насос. Из технического описания Ан-26 (Книга 2)

Это аксиально-поршневой насос. Регулирование расхода осуществляется за счет изменения наклона блока цилиндров при помощи сервоцилиндра 10. Подробнее о работе этой насосной станции можно прочесть в книге «Самолет Ан-26. Техническое описание. Книга 2. Конструкция самолета» (2 издание, Авиаэкспорт, Москва). Стр 175. Подробные разъяснения можно найти у Некрасова в книге «Гидравлика и её применение на летательных аппаратах» 1967, Стр. 286, 295.

Итак, есть насосная станция, у которой с ростом давления меняется расход. Для моделирования такой станции мы пользуемся блоком Hydraulic Flow Rate Source и блоком Hydraulic Pressure Sensor. Замеряемое сенсором давление используется (см. Goto с тегом А) для формирования сигнала оборотов. Так реализуется отрицательная обратная связь. Потому что множитель Gain меньше нуля = -0.053. Решатель ожидаемо выдает предупреждения об алгебраическом цикле.

Ещё в схеме есть гидравлический аккумулятор. Gas Charged Accumulator. Давление его зарядки равно 30 бар. Чуть ниже него на схеме расположен сенсор расхода Hydraulic Flow Rate Sensor, с помощью которого мы видим расход в аккумулятор.

Нагрузкой для насосной станции с гидроаккумулятором служит упрощенная модель одностороннего гидроцилиндра Single Acting Hydraulic Cylinder с площадью поршня 25 кв.см. Максимальный выход штока цилиндра 200 мм.

Результаты

Гидроаккумулятор и цилиндр в Simscape Fluids - Результат
Гидроаккумулятор и цилиндр в Simscape Fluids — Показан результат для площади отверстия в дросселе 2 кв.мм.

Движение штока гидроцилиндра длится примерно 4,5 секунды. Stroke растет линейно. Затем шток цилиндра упирается, это происходит при значении выхода штока 200мм. В этот же момент резко возрастает расход в гидроаккумулятор: с 2 до 8 л/мин. По мере закачки жидкости в камеру аккумулятора, давление в нем растет, а расход насосной станции падает из-за всё большего противодавления.

При помощи регулировки диаметра (площади) отверстия у дросселя Constant Area Hydraulic Orifice, можно менять скорость работы цилиндра. Рекомендую попробовать запустить схему с площадями сечения на дросселе от 0.7 до 2 кв.мм.

Модель

AccCyl — модель

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.