Соленоид (ИГ)#

block — Внешний вид блока в REPEAT VISION#

Блок Соленоид (ИГ) моделирует работу соответствующего элемента в гидравлической сети, который работает по следующему принципу:

Кроме двух стандартных гидравлических портов (входа и выхода) блок имеет порт управления посредством сигнала автоматики, принимающего значения в диапазоне [0;1]. Если сигнал больше или равен 0.5, то клапан (соленоид) начинает постепенно открываться, в противном случае закрываться. При этом текущее положение, а вместе с ним и площадь сечения потока, зависят от свойств блока, задаваемых пользователем:

Начальное положение клапана может принимать значения Открыт и Закрыт и описывает состояние клапана до начала расчёта;
Время открытия клапана (\(t_{Open}\)) и Время закрытия клапана (\(t_{Close}\)) определяют скорость изменения его положения при движении в ту или иную сторону;
Максимальная площадь сечения клапана отражает максимальную пропускную способность соленоида в полностью открытом состоянии.

Примечание

Характер открытия и закрытия клапана является линейным, то есть скорость движения регулирующего органа не зависит от времени и текущего положения.

Расчёт площади сечения клапана:

Площадь сечения клапана \(A_{valve}\) при его открытии определяется как (1) :

(1)#\[A_{valve}=A_{init}+time/t_{Open}\cdot (A_{max}-A_{leak})\]

Площадь сечения клапана \(A_{valve}\) при его закрытии определяется как (2) :

(2)#\[A_{valve}=A_{init}-time/t_{Close}\cdot (A_{max}-A_{leak})\]

где:

\(A_{init}\) – начальная площадь клапана, [м\(^2\)], при старте расчёта с нулевого момента модельного времени принимающая значение, определяемое свойством Начальное положение клапана - либо \(A_{max}\) (клапан полностью открыт), либо 0 (клапан полностью закрыт). В случае остановки и последующего продолжения расчёта \(A_{init}\) принимает последнее расчётное значение;

\(t_{Open}\) – время открытия клапана, [с];

\(t_{Close}\) – время закрытия клапана, [с];

\(A_{max}\) – максимальная площадь клапана, [м\(^2\)];

\(A_{leak}\) – площадь утечки, [м\(^2\)].

Закон сохранения масс(3) :

(3)#\[m_1+m_2=0\]

где \(m_1\) и \(m_2\) – расход на входе и выходе блока, [кг/с].

Зависимость массы от перепада давления(4) :

(4)#\[\dot{m}=\frac{C_d \cdot A_{valve} \cdot \sqrt{2 \cdot \bar \rho}}{\sqrt{PR_{loss}(1-(\frac{A_{valve}}{A_{port}})^2)}}\cdot \frac{\Delta p}{(\Delta p^2+\Delta p^2_{crit})^{1/4}}\]

где:

\(A_{valve}\) – площадь сечения соленоида, [м\(^2\)];

\(A_{port}\) – площадь сечения портов, [м\(^2\)];

\(PR_{loss}\) – безразмерный коэффициент потерь;

\(\Delta p_{crit}\) – критический перепад давления, [Па];

\(\Delta p\) – перепад давления между входным и выходным портом, [Па].

Примечание

Рассчитывается в ядре модели на каждом такте её работы

Примечание

Рассчитывается в ядре модели на каждом такте её работы

Расчёт критического перепада(5) :

(5)#\[\Delta p_{crit}=\frac{\pi \cdot \bar \rho}{8 \cdot A_{valve}}\cdot(\frac{\nu \cdot Re_{crit}}{C_d})^2\]

где:

\(C_d\) – коэффициент восстановления;

\(\nu\) – кинематическая вязкость жидкости, мм\(^2\)/c;

\(Re_{crit}\) – критическое число Рейнольдса, граница между ламинарным и турбулентным течением.

Расчёт коэффициентов потерь(6) :

(6)#\[PR_{loss}=\frac{\sqrt{1-(\frac{A_{valve}}{A_{port}})^2\cdot (1-C_d^2)}-C_d\cdot \frac{A_{valve}}{A_{port}}}{\sqrt{1-(\frac{A_{valve}}{A_{port}})^2\cdot (1-C_d^2)}+C_d\cdot \frac{A_{valve}}{A_{port}}}\]

Примечание

В случае если свойство блока Восстановление давления установлено пользователем на значение Включено, параметр \(PR_{loss}\) принимает значение 1 (без размера).

1. Свойства#

Свойство	Значение по умолчанию	Описание	Единицы измерения
Начальное положение клапана: Закрыт; Открыт	Закрыт	-	-
Время открытия клапана	0.05	-	с
Время закрытия клапана	0.1	-	с
Максимальная площадь сечения клапана	1.0E-4	-	м\(^2\)
Площадь утечки при закрытом клапане	1.0E-10	-	м\(^2\)
Площадь сечения портов	0.09	-	м\(^2\)
Коэффициент восстановления, доступно при выборе `Восстановление давления` - `вкл`	0.64	-	-
Критическое число Рейнольдса (расчёт потерь при нулевом перепаде)	150.0	-	-
Восстановление давления	выкл	-	-

2. Входы и выходы#

Параметры	Вход/Выход	Описание	Единицы измерения	Тип порта
Вход	Вход	-	-	Изотермическая гидравлика
Сигнал от 0 вкл. до 1 вкл.	Вход	-	-	Автоматика
Выход	Выход	-	-	Изотермическая гидравлика

Для того, чтобы посмотреть возможности подключения блока необходимо перейти на страницу Описание портов блоков