Типовые структуры гидросхем и их описание

Решение поставленной задачи базируется на представлении структуры гидросхемы в виде совокупности отдельных составляющих – функциональных блоков , из которых обычно состоит практически любая гидросхема (рис. 1). К ним относятся: дизельный двигатель, насосная установка открытого типа (с разомкнутой циркуляцией потока), насосная установка закрытого типа (с замкнутой циркуляцией потока), гидродвигатели (гидромотор, два параллельно соединенных гидромотора, гидроцилиндр, два параллельно соединенных гидроцилиндра), различные виды нагрузки (упруго-инерционная поступательного или вращательного действия, колесный движитель), машина (блок моделирования поступательного движения машины при тягово-динамических расчетах). Каждый из перечисленных функциональных блоков описывается системой смешанных алгебро-дифференциальных уравнений.

Рис.1. Функциональные блоки гидросистем

а – дизельный двигатель с центробежным регулятором; насосные установки: б – с разомкнутой циркуляцией потока, в – с замкнутой циркуляцией потока; гидродвигатели: г – гидромотор, д – два параллельно соединенных гидромотора, е – гидроцилиндр, ж – два параллельно соединенных гидроцилиндра; упруго-инерционная нагрузка: з – поступательного действия, и –  вращательного действия; к – колесный движитель, л – машина

В основе структурного описания гидросхемы лежит идентификация функциональных блоков и представление, что каждый из них имеет не более четырех узлов (точек), в которых он соединяется с другими блоками схемы (рис. 1). Привязка узлов и идентификация функциональных блоков осуществляются следующим образом (табл. 1):

Таблица 1. Классификация функциональных блоков гидросистем

*) Здесь и далее напорная и сливная линии определяются принятым направлением потока рабочей жидкости. При смене направления потока, когда напорная и сливная линии меняются местами, происходит смена знаков соответствующих расходов жидкости, привязка узлов i и j при этом остается неизменной.

При подготовке гидросхемы к расчету ее узлы нумеруются в произвольном порядке, после чего структура схемы описывается матрицей, строка которой имеет вид:

где Т – идентификатор блока; n – номер блока данного типа; номера узлов блока.

Идентификатор функционального блока служит для выбора из библиотеки математических моделей системы уравнений, соответствующей данному типу блока. Переменные, входящие в уравнения блока и характеризующие его вход и выход, индексируются по номерам узлов данного блока.