Engineering
Гідроциліндр
Підіймайте вантаж двобічним циліндром через золотник і прочитайте тиски обох порожнин: за однакової витрати в робочу порожнину втягування швидше за висування, бо шток займає частину площі поршня; закрийте золотник — вантаж висить на стовпі оливи, сповзаючи через витік ущільнень; розм'якшіть оливу повітрям — тиск росте повільніше. pQ живлення зводиться з Fv навантаження, дроселюванням, витоком і стисненням оливи.
Що відбувається
Вертикальний циліндр із поршнем 50 мм і штоком 28 мм підіймає 200 кг через чотирилінійний золотник від живлення 100 бар. Вікна золотника пропускають турбулентну витрату C_d·A·√(2Δp/ρ); тиск кожної порожнини слідує dp/dt = β/V·(Q − A·v − K·p) з модулем об'ємної пружности оливи й зовнішнім витоком через ущільнення; поршень зазнає тисків на двох площах, навантаження, згладженого кулонівського та в'язкого тертя й пружних кінцевих упорів. Площа з боку штока — 69 % площі поршня, тому за однакової витрати в робочу порожнину втягування швидше. Однакове відкриття золотника не гарантує однакової витрати: швидкість залежить також від навантаження й протитиску на зливі. RK4 з кроком 20 мкс; pQ живлення знаходиться знову в роботі над вантажем, кінетичній енергії, терті, дроселюванні в золотнику, витоку та стисненні оливи.
Що спробувати
Висуньте, потім втягніть тим самим золотником і порівняйте швидкости й тиски; закрийте золотник і прочитайте сповзання; розм'якшіть оливу й дивіться, як тиск росте повільніше.
Модель та її обмеження
Зосереджені порожнини з однорідним тиском, витрата через вікна зі сталим коефіцієнтом, ламінарний витік у дренаж, без динаміки шлангів і пульсацій насоса, тиски обмежені нулем замість моделі кавітації.
Рівняння модуля
Рівняння Q = C_d·A_v·√(2·Δp/ρ) dp_A/dt = β/V_A·(Q_A − A_p·v − K·p_A) m·dv/dt = p_A·A_p − p_B·A_r − F − F_fr p_s·Q_s = F·v + Σ Q·Δp + K·(p_A² + p_B²) + Σ p·dV_c/dt
