Цилиндрическая подушка

Подушка в гидравлических цилиндрах

Библиотека

Гидравлические цилиндры

Описание

Блок Cylinder Cushion моделирует гидравлическую цилиндрическую подушку, устройство, которое замедляет цилиндрический стержень около конца штриха путем ограничения скорости потока жидкости, оставляя цилиндрическую камеру. Данные показывают типичный проект цилиндрической подушки [1].

Когда поршень перемещается к прописной букве (налево в фигуре), кустарник амортизации вводит камеру в прописную букву и создает дополнительное сопротивление жидкости, оставляя камеру. Профиль кустарника определяет желаемое замедление. Около конца штриха, потоков жидкости через разрыв между кустарником и прописной буквой и через клапан амортизации с постоянной площадью поперечного сечения. Запорный клапан, расположенный между камерами, позволяет свободному потоку поршневой камере упрощать поршневой отход от конечного положения.

Блок реализован как структурная модель, которая реплицирует устройство амортизации, как показано в этой схеме.

Блок Variable Orifice представляет переменный разрыв между кустарником и полостью, обработанной машинным способом в заглушке. Интерполяционная таблица блока Variable Orifice реализует отношение между областью отверстия и поршневым смещением. Фиксированное Отверстие и блоки Запорного клапана моделируют клапан амортизации и запорный клапан, установленный между камерами. Переводный Гидромеханический Конвертер представляет ныряльщика, созданного кустарником и полостью. Блок Ideal Translational Motion Sensor контролирует поршневое смещение и передает его (с начальным поршневым считавшим положением) к блоку Variable Orifice. Имена, присвоенные вложенным блокам в модели, показывают в круглых скобках.

Блок разрабатывает эффект амортизации для скорости потока жидкости от порта B до порта A. Запорный клапан в блоке ориентирован от порта к порту B.

Можно использовать этот блок с любым из блоков двигателя в библиотеке, чтобы смоделировать цилиндр двойного действия или одностороннего действия с подушкой. Следующая схема показывает модель двустороннего гидравлического цилиндра с подушкой, созданной из Гидравлического Блока двигателя Двойного действия и двух Цилиндрических блоков Подушки.

Можно настроить эффект амортизации путем изменения области фиксированного отверстия и профиля кустарника амортизации (переменное отверстие). Задайте профиль с помощью одномерной интерполяционной таблицы области отверстия по сравнению с поршневым смещением. Следующие данные показывают типичную настройку цилиндра двойного действия с двусторонней амортизацией, подобной модели, показанной в блок-схеме выше.

Чтобы гарантировать амортизацию с обеих сторон штриха, установите переменную область отверстия левой подушки (AL) и правильная подушка (AR), подобный профилю, показанному в фигуре. Источник графика расположен в положении, где поршень касается прописной буквы. Если цилиндрические действия в отрицательном направлении, поршневые смещения отрицательны, и необходимо сделать спецификацию профиля в четвертом квадранте.

Следующие данные показывают типичную схему движения цилиндра с двусторонней амортизацией.

Подушки собираются обеспечить замедление на уровне ~10 мм перед концом штриха. Штрих цилиндра составляет 10 см, и исходное положение поршня составляет 0,04 м. График показывает скорость (желтая строка) и движение (пурпурная строка) профили.

Связи A и B являются гидравлическими портами сохранения, сопоставленными с устройством гидравлическое входное отверстие и выход. Связь R является механическим переводным портом сохранения, который соединяется с цилиндрическим стержнем. Связь C является механическим переводным портом сохранения, который соединяет с цилиндром зажимную структуру.

Параметры

Поршневая вкладка подушки

Cushion piston area

Сложение подушки к цилиндру преобразовывает соответствующий цилиндр в два цилиндра, твердо соединенные и действующий параллельно, с общей эффективной областью, равной поршневой области перед сложением. Этот параметр устанавливает область поршня подушки, который является областью поверхности кустарника подушки. Значением по умолчанию является 1e-4 m^2.

Piston initial displacement

Расстояние между цилиндрическим поршнем и ограничивает в начале симуляции. Значением по умолчанию является 0, который соответствует положению, от которого полностью отрекаются, поршня.

Piston orientation

Поршневая ориентация относительно глобально присвоенного положительного направления. Поскольку поршень подушки является частью цилиндрического поршня, его ориентация должна совпасть с ориентацией цилиндрического поршня в стороне, к которой присоединена подушка. Подобно цилиндрической модели, если давление, оказанное на порт A, проявляет силу в отрицательном направлении, устанавливает параметр на Acts in negative direction. Значением по умолчанию является Acts in positive direction.

Фиксированная вкладка отверстия

Fixed orifice area

Область фиксированного отверстия установлена между камерами подушки. Значением по умолчанию является 1e-6 m^2.

Fixed orifice flow discharge coefficient

Полуэмпирический коэффициент, который используется в вычислении скорости потока жидкости через фиксированное отверстие. Значением по умолчанию является 0.7.

Fixed orifice critical Reynolds number

Максимальное число Рейнольдса для ламинарного течения через фиксированное отверстие. Переход от пластинчатого до бурного режима, как предполагается, происходит, когда число Рейнольдса достигает этого значения. Значение параметра зависит от отверстия геометрический профиль. Можно найти рекомендации на значении параметров в гидравлических учебниках. Значением по умолчанию является 10.

Переменная вкладка отверстия

Tabulated piston displacements

Вектор входных значений для поршневых смещений, заданных как одномерный массив. Вектор входных значений должен строго увеличиваться. Значения могут быть неоднородно расположены с интервалами. Минимальное количество значений зависит от метода интерполяции: необходимо обеспечить по крайней мере два значения для линейной интерполяции, по крайней мере три значения для сглаженной интерполяции. Значения Tabulated piston displacements используются вместе со значениями Tabulated orifice area для одномерного поиска по таблице. Из-за природы цилиндрических жестких остановок, поршень может переместиться ниже нуля и выше штрихового значения. Это - хорошая практика, чтобы составлять поршневую деформацию и обеспечить поршневые смещения вне идеальной штриховой области значений, чтобы избежать экстраполяции. Значениями по умолчанию, в мм, является [-2, 10, 11, 89, 90, 102].

Tabulated orifice area

Вектор областей отверстия, заданных как одномерный массив. Вектор должен быть одного размера как поршневой вектор смещений. Все значения должны быть положительными. Значениями по умолчанию, в cm^2, является [0.004, 0.006, 9, 9, 9, 9].

Variable orifice interpolation method

Выберите один из следующих методов интерполяции для приближения выходного значения, когда входное значение будет между двумя последовательными узлами решетки:

  • Linear — Выберите эту опцию, чтобы получить лучшую производительность.

  • Smooth — Выберите эту опцию, чтобы произвести непрерывную кривую с непрерывными производными первого порядка.

Для получения дополнительной информации об алгоритмах интерполяции смотрите страницу с описанием блока PS Lookup Table (1D).

Variable orifice extrapolation method

Выберите один из следующих методов экстраполяции для определения выходного значения, когда входное значение будет вне области значений, заданной в списке аргументов:

  • Linear — Выберите эту опцию, чтобы произвести кривую с непрерывными производными первого порядка в области экстраполяции и на контуре с областью интерполяции.

  • Самый близкий Выберите эту опцию, чтобы произвести экстраполяцию, которая не выходит за предел самой высокой точки в данных или ниже самой низкой точки в данных.

Для получения дополнительной информации об алгоритмах экстраполяции смотрите страницу с описанием блока PS Lookup Table (1D).

Variable orifice flow discharge coefficient

Полуэмпирический коэффициент, который используется в вычислении скорости потока жидкости через переменное отверстие. Значением по умолчанию является 0.7.

Variable orifice critical Reynolds number

Максимальное число Рейнольдса для ламинарного течения через переменное отверстие. Переход от пластинчатого до бурного режима принят, чтобы произойти, когда число Рейнольдса достигает этого значения. Значение параметра зависит от отверстия геометрический профиль. Можно найти рекомендации на значении параметров в учебниках по гидравлике. Значением по умолчанию является 10.

Variable orifice leakage area

Общая площадь возможных утечек в полностью закрытом отверстии. Основная цель параметра состоит в том, чтобы поддержать числовую целостность схемы путем препятствования фрагменту системы то, чтобы быть изолированным после того, как клапан будет полностью закрыт. Значение параметров должно быть больше, чем 0. Значением по умолчанию является 1e-12 m^2.

Вкладка запорного клапана

Check valve maximum area

Площадь поперечного сечения максимума прохода клапана. Значением по умолчанию является 1e-4 m^2.

Check valve cracking pressure

Уровень давления, на котором отверстие клапана начинает открываться. Значением по умолчанию является 0.5e5 Pa.

Check valve full opening pressure

Перепад давления через клапан, необходимый к полностью открытому клапан. Его значение должно быть выше, чем раскалывающееся давление. Значением по умолчанию является 1.5e5 Pa.

Check valve flow discharge coefficient

Полуэмпирический коэффициент, который используется в вычислении скорости потока жидкости через запорный клапан. Значением по умолчанию является 0.7.

Check valve critical Reynolds number

Максимальное число Рейнольдса для ламинарного течения через запорный клапан. Переход от пластинчатого до бурного режима принят, чтобы произойти, когда число Рейнольдса достигает этого значения. Значением по умолчанию является 10.

Check valve leakage area

Общая площадь возможных утечек в полностью закрытом клапане. Основная цель параметра состоит в том, чтобы поддержать числовую целостность схемы путем препятствования фрагменту системы то, чтобы быть изолированным после того, как клапан будет полностью закрыт. Значение параметров должно быть больше, чем 0. Значением по умолчанию является 1e-12 m^2.

 Ограниченные параметры

Глобальные параметры

Параметры, определенные типом рабочей жидкости:

  • Fluid density

  • Fluid kinematic viscosity

Используйте блок Hydraulic Fluid или блок Custom Hydraulic Fluid, чтобы задать жидкие свойства.

Порты

Блок имеет следующие порты:

A

Гидравлический порт сохранения, соединенный с цилиндром, вставляется.

B

Гидравлический порт сохранения соединяется с цилиндрическим выходом.

R

Механический переводный порт сохранения соединяется с цилиндрическим стержнем.

C

Механический переводный порт сохранения, соединенный с цилиндром зажимная структура.

Ссылки

[1] Ронер, P. Промышленное Гидравлическое Управление. Четвертый выпуск. Брисбен: John Wiley & Sons, 1995.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Введенный в R2013b