Engineering
Привод с золотниковым распределителем
Двигайте команду четырёхлинейного золотника и смотрите, как следует ползун: с золотником закрытого центра внутри перекрытия ничего не происходит, затем скорость ложится на квазистатический баланс двух дросселирующих окон и трения, а в нуле нагрузка держится жёстко. Переключитесь на золотник открытого центра — в нуле распределитель пропускает 2 Cd w u sqrt(ps/rho), обе камеры стоят на половине питания, но малейшая команда круто наклоняет давления к нагрузке. Надавите на ползун и прочитайте нужный ему перепад давления. pQ питания сводится с дросселированием, Fv нагрузки, трением и сжатием масла.
Что происходит
Четырёхлинейный золотниковый распределитель дозирует масло 100 бар в симметричный цилиндр, двигающий блок 100 кг по направляющим. Золотник следует за командой через запаздывание 5 мс; его четыре окна открываются на w·(x − u) у золотника закрытого центра (с перекрытием) или на w·(x + u) у золотника открытого центра (с недокрытием), так что у первого мёртвая зона в перекрытие, а у второго утечка в нуле и крутой коэффициент давления. Турбулентные расходы через окна питают две сжимаемые камеры, поршень несёт массу против кулоновского и вязкого трения, внешней силы и упругих упоров. RK4 с шагом 20 мкс при давлениях камер не ниже бака; pQ питания сходится с дросселированием, Fv нагрузки, трением и сжатием до округления.
Что попробовать
Дайте малую команду — внутри перекрытия ничего не движется; большую — ползун бежит на балансе окон. Откройте центр и прочитайте утечку в нуле и коэффициент давления при удержанном ползуне.
Модель и её ограничения
Прямоугольные окна без радиального зазора и гидродинамических сил, золотник первого порядка, постоянный модуль упругости, трение как tanh. Коэффициенты и утечки — этого идеализированного золотника.
Уравнения модуля
Уравнения A_PA = w·(x − u) (closed centre), A_PA = w·(x + u) (open centre) Q = C_d·A·√(2Δp/ρ), dp_A/dt = (β/V_A)·(Q_PA − Q_AT − A·v) m·dv/dt = (p_A − p_B)·A − F_fr(v) − F_ext + F_stop Q_null = 2C_d·w·u·√(p_s/ρ), p_L = p_s·((u+x)² − (u−x)²)/((u+x)² + (u−x)²)
