Рециркуляционный привод с дифференциальными цилиндрами

Этот пример демонстрирует работу двухстороннего гидропривода с дифференциальными цилиндрами. Выход насоса подключен к цилиндру B, тогда как цилиндр A подключается то к насосу, то к гидробаку с помощью трехходового распределительного клапана, управляемого синусоидальным сигналом.

Когда цилиндр A подключен к насосу, давление в обоих цилиндрах выравнивается. Однако, из-за большей эффективной площади поршня в цилиндре A, усилие на его стороне превышает усилие в цилиндре B, что приводит к выдвижению штока. Когда цилиндр A соединен с гидробаком, шток начинает втягиваться.

Общий вид модели

Подсистема механической нагрузки

Внешняя нагрузка на шток цилиндра представлена обычной пружинно-демпферной подсистемой. Движение штока приводит к перемещению массы в 50 кг.

Подсистема внешних условий

Тепло от цилиндра рассеивается двумя путями: через стенки цилиндра в воздух и через гидравлическую жидкость, которая уносит тепло в магистраль. Справа в этой модели находится радиатор, который поддерживает температуру жидкости на уровне 20 градусов Цельсия.

Тепловая масса (5 кг) на схеме может имитировать эффект накопления тепла в корпусе цилиндра и часть гидросистемы, которая медленнее остывает и нагревается, сглаживая резкие скачки температуры.

Результаты моделирования

engee.addpath(@__DIR__)
model = engee.open("reciprocal-actuator-with-differential-cylinders.engee");
data = engee.run(model);

Выведем несколько графиков, характеризующих работу этой системы:

plot(data["pistonPosition"].time, data["pistonPosition"].value,
     title="Положение штока цилиндра (м)", legend=false, 
     lw=2, titlefont=font(11), size=(800,400))

valve_area_PA = data["3-ходовой клапан (ТЖ).orifice_pa.orifice_area"];
valve_area_AT = data["3-ходовой клапан (ТЖ).orifice_at.orifice_area"];
plot(valve_area_PA.time, 1000 .* [valve_area_PA.value valve_area_AT.value],
     label=["Отверстие P-A" "Отверстие A-T"],
     title="Площадь открытия трехходового клапана (мм)", lw=2, titlefont=font(11), size=(800,400))

force_A = data["Привод двустороннего действия (ТЖ).chamber_a.F"];
force_B = data["Привод двустороннего действия (ТЖ).chamber_b.F"];
plot(force_A.time, [force_A.value force_B.value],
     label=["Сторона A" "Сторона B"],
     title="Усилия, действующие на каждую сторону привода (Н)", lw=2, titlefont=font(11), size=(800,400))

На графиках представлены:

Площадь открытия трехходового клапана
Усилия, действующие на каждую сторону привода во время возвратно-поступательного движения.

Заключение

Область применения таких приводов очень широка. Они применяются везде, где требуется длинный ход при ограниченном пространстве, и встречаются в экскаваторах, погрузчиках, бульдозерах, комбайнах и тракторах, прессах и станках, в качестве электрогидростатических приводах в авиации и космонавтике, в домкратах и кранах.

Этот пример показывает, как рассчитать работу гидропривода, чтобы избежать ошибок и оптимизировать производительность системы.

Расчет гидропривода

Рециркуляционный привод с дифференциальными цилиндрами

Общий вид модели

Подсистема механической нагрузки

Подсистема внешних условий

Результаты моделирования

Заключение

Тип

Краткое описание

Связанные материалы

Теги

Категории

Языки

Форматы

Уровень

Статус

Опубликовано

Обновлено

Источник