Engineering
Аксіально-поршневий насос
Нахиліть шайбу дев’ятипоршневого насоса і дивіться, як лінія A наповнюється до тиску, якого вимагає навантажувальний отвір: робочий об’єм іде за тангенсом кута нахилу, зворотний нахил жене потік в інший бік, нульовий нахил залишає мотор на холостих обертах. Полічіть пульсацію подачі дев’яти поршнів і порівняйте її із замкненою формулою, перекрийте навантаження — і весь потік піде через запобіжний клапан, знизьте тиск підживлення — і зворотна лінія зголодніє. Робота вала і підживлення зводиться з енергією тиску в лініях і втратами в отворі, витоках і клапані.
Що відбувається
Мотор обертає блок циліндрів аксіально-поршневого насоса проти нахиленої шайби: кожен із дев’яти поршнів ходить за cos θ, ниркоподібні вікна розподільника підключають камеру до лінії A, поки її об’єм зменшується, і до лінії B, поки росте, тож робочий об’єм за оберт дорівнює n·A·2R·tan α, а подача пульсує з кінематичною частотою дев’яти поршнів. Дві лінії — стисливі об’єми оливи, з’єднані навантажувальним отвором, зовнішніми і міжпортовими витоками, насосом підживлення, що доливає лінію, яка впала нижче його тиску, і запобіжними клапанами зі смугою відкриття 10 бар; вал крутить шунтовий мотор. RK4 з кроком 20 мкс; робота вала і підживлення сходиться із запасеною енергією тиску і всіма втратами до округлення.
Що спробувати
Нахиліть шайбу і дивіться, як росте лінія A; переверніть її — працює B; обнуліть — мотор крутиться вхолосту. Порівняйте пульсацію з формулою, потім перекрийте навантаження і дивіться, як клапан бере потік.
Модель та її обмеження
Жорсткі поршні без витоків башмаків і перекосу блока, зосереджений об’єм лінії з постійним модулем пружності, лінійна смуга клапана, пряма характеристика мотора. Тиски і пульсація — цього ідеалізованого насоса.
Рівняння модуля
Рівняння V_g = n·A·2R·tan α, dV_k/dφ = A·R·tan α·cos θ_k dp_A/dt = (β/V_L)·(Σ Q_k − Q_load − Q_leak − Q_relief + Q_charge) J·dω/dt = T_s·(1 − ω/ω_0) − Σ p_k·dV_k/dφ − T_f − c·ω δ_odd = (π/2n)·tan(π/4n), δ_even = (π/n)·tan(π/2n)
