1. 球阀介绍
球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向,它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断阀使用。
球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向,它只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断阀使用。
2. Amesim中的球阀
Amesim中液压库中有球阀元件,但是气动库中没有。液压库中球阀和蝶阀放在一起,很容易找到。
球阀的连接方式和使用十分简单,一共三个端口,其中左右两侧接通流体,中间信号接通阀芯旋转信号。典型建模如下:
控制信号的接线范围是[0-90],0表示关闭,90表示全开。
3.球阀计算
典型球阀的原理图如下:
计算过程为:
a) 首先根据阀芯直径计算得到最大截面积;
b) 然后根据阀芯旋转角度得到不同角度下的流通比例;
c) 上述两个结果相乘就可以得到流通截面积。
根据原理图,可以得知在初始一些角度的时候阀芯依然是没有打开的,随着角度的不断增大,则流通面积开始上升。
典型阀芯开启角度和流通比例之间的关系如下:
开启角度 | 流通比例 |
0 | 0.0% |
1 | 0.0% |
2 | 0.0% |
3 | 0.0% |
4 | 0.0% |
5 | 0.0% |
6 | 0.0% |
7 | 0.0% |
8 | 0.0% |
9 | 0.0% |
10 | 0.0% |
11 | 0.0% |
12 | 0.0% |
13 | 0.0% |
14 | 0.0% |
15 | 0.0% |
16 | 0.0% |
17 | 0.0% |
18 | 0.0% |
19 | 0.0% |
20 | 0.0% |
21 | 0.0% |
22 | 0.0% |
23 | 0.0% |
24 | 0.1% |
25 | 0.4% |
26 | 0.8% |
27 | 1.4% |
28 | 2.2% |
29 | 3.1% |
30 | 4.1% |
31 | 5.3% |
32 | 6.6% |
33 | 8.0% |
34 | 9.4% |
35 | 11.0% |
36 | 12.6% |
37 | 14.2% |
38 | 15.8% |
39 | 17.4% |
40 | 19.0% |
41 | 20.6% |
42 | 22.2% |
43 | 23.8% |
44 | 25.4% |
45 | 27.0% |
46 | 28.6% |
47 | 30.2% |
48 | 31.8% |
49 | 33.4% |
50 | 35.0% |
51 | 36.7% |
52 | 38.3% |
53 | 40.0% |
54 | 41.7% |
55 | 43.4% |
56 | 45.2% |
57 | 46.9% |
58 | 48.6% |
59 | 50.3% |
60 | 52.0% |
61 | 53.7% |
62 | 55.4% |
63 | 57.2% |
64 | 58.9% |
65 | 60.6% |
66 | 62.3% |
67 | 64.0% |
68 | 65.7% |
69 | 67.4% |
70 | 69.0% |
71 | 70.7% |
72 | 72.3% |
73 | 73.9% |
74 | 75.5% |
75 | 77.1% |
76 | 78.7% |
77 | 80.3% |
78 | 81.9% |
79 | 83.4% |
80 | 85.0% |
81 | 86.6% |
82 | 88.2% |
83 | 89.8% |
84 | 91.4% |
85 | 93.0% |
86 | 94.8% |
87 | 96.7% |
88 | 98.4% |
89 | 99.6% |
90 | 100% |
同时,软件中也给出了不同球阀直径和不同开启角度下的流量系数(Cv):
4. 后记
我一开始的思路是,找到开启角度与阀芯流通截面比例的关系表,这样用节流孔代替,只需要查表就可以。然后仔细看了一下,发现事情并不简单,可变节流孔只能设置固定的cv或者cq,无法根据开启角度进行变化。那么剩下的唯一方法,就是进行二次开发才可以实现了。
如果各位老铁有更好的办法,欢迎大家分享。