Гидравлический (простой) цилиндр одностороннего действия

Основная функциональность гидравлического цилиндра одностороннего действия

Библиотека

Гидравлические цилиндры

Описание

Блок Single-Acting Hydraulic Cylinder (Simple) представляет упрощенную версию гидравлического цилиндра, разработанного для приложений, где только основная цилиндрическая функциональность должна быть воспроизведена, в обмен на лучшую числовую эффективность. По этим причинам такие факторы как жидкая сжимаемость, трение и утечки приняты, чтобы быть незначительными. Жесткие остановки приняты, чтобы быть полностью неэластичными, устранить любые возможные колебания в конце штриха. Модель особенно подходит для в реальном времени и HIL (оборудование в цикле) симуляция, если такие упрощения приемлемы.

Модель описана со следующими уравнениями:

F=A⋅p−Fc

q=A⋅v

dxdt=v

v=vR−vC

Fc={(x−xE)⋅Kp⋅vесли x>xE,v>0(x−xR)⋅Kp⋅vесли x<xR,v<00в противном случае

xE=S−x0

xR=−x0

где

FСила разрабатывается цилиндром
vЦилиндрическая скорость стержня
vR, vCАбсолютные скорости цилиндрического стержня и цилиндрического случая, соответственно
AОбласть Piston
pДавление в цилиндре вставляется
qСкорость потока жидкости в цилиндре вставляется
xПоршневое положение
x0Начальное расстояние между поршнем и прописной буквой
FcСила жесткой остановки
xEРасстояние поршень может переместиться, чтобы полностью расширить от исходного положения
xRРасстояние поршень может переместиться, чтобы полностью отречься от исходного положения
KpКоэффициент проникновения
SХод поршня

Основным различием между этим блоком и Гидравлическим Блоком двигателя Одностороннего действия является представление жесткой остановки:

  • Гидравлический Блок двигателя Одностороннего действия использует эластичную модель остановки, которая является по существу комбинацией пружины и демпфера, соединенного параллельно. Жесткость пружины, которая представляет ригидность контакта сталкивающихся тел, очень высока, приводя к высокочастотному, колебания низкого значения в данный момент, тела сталкиваются. Эти колебания могут едва быть замечены экспериментально, но они являются трудными к процессу числовой симуляцией и обычно уменьшают числовую эффективность.

  • Жесткая остановка в блоке Single-Acting Hydraulic Cylinder (Simple) представлена с неэластичной моделью, которая является по существу вязким демпфером с зависимым проникновением коэффициентом затухания. Этот коэффициент упоминается как коэффициент проникновения. С неэластичной моделью никакое колебание не сгенерировано во время влияния, приводящего к улучшенной числовой робастности и эффективности. Но неэластичная модель остановки имеет функцию, которую необходимо рассмотреть при выборе модели: сталкивающиеся тела медленно продолжают перемещаться друг в друга, пока контакт загружается со сжимающейся силой. В реальной жизни это явление подобно столкновению двух тел, разделенных значительным слоем вязкой жидкости. Это занимает время, чтобы сжать жидкость, прежде чем сами тела войдут в контакт.

Связи R и C являются механическими переводными портами сохранения, соответствующими цилиндрическому стержню и цилиндру зажимная структура, соответственно. Связь A является гидравлическим портом сохранения, сопоставленным с цилиндрическим входным отверстием. Выходной порт физического сигнала P показывает текущее расширение стержня.

Давление в порте A генерирует силу в направлении, заданном параметром Cylinder orientation.

Основные предположения и ограничения

  • Трение между подвижными частями не учтено.

  • Эффекты инерции не учтены.

  • Жидкая сжимаемость не учтена.

  • Утечки приняты, чтобы быть незначительными.

  • Жесткие остановки приняты, чтобы быть полностью неэластичными, как объяснено выше.

Параметры

Piston area

Эффективная поршневая область. Значением по умолчанию является 5e-4 m^2.

Piston stroke

Поршневое перемещение максимума между прописными буквами. Значением по умолчанию является 0.1 m.

Initial distance between piston and cap

Расстояние между поршнем и прописной буквой в начале симуляции. Это значение не может превысить ход поршня. Значением по умолчанию является 0, который соответствует положению, от которого полностью отрекаются.

Penetration coefficient

Задает свойство проникновения сталкивающихся тел. Чем выше значение коэффициента, тем меньше тела проникают друг в друга, но более резкое увеличение силы влияния. Чтобы узнать значение коэффициента для конкретного приложения, рекомендуется запустить ту же модель с различными моделями жесткой остановки (или с различными цилиндрическими моделями), пока они не показывают близкие результаты. Значением по умолчанию коэффициента является 1e12 N/m / (m/s).

Cylinder orientation

Задает цилиндрическую ориентацию относительно глобально присвоенного положительного направления. Цилиндр может быть установлен двумя различными способами, в зависимости от того, проявляет ли он силу в положительном или в отрицательном направлении, когда давление оказывается на свое входное отверстие. Если давление, оказанное на порт A, проявляет силу в отрицательном направлении, установите параметр на Acts in negative direction. Значением по умолчанию является Acts in positive direction.

 Ограниченные параметры

Порты

Блок имеет следующие порты:

A

Гидравлический порт сохранения сопоставлен с цилиндрическим входным отверстием.

R

Механический переводный порт сохранения сопоставлен с цилиндрическим стержнем.

C

Механический переводный порт сохранения сопоставлен с цилиндром зажимную структуру.

P

Выходной порт физического сигнала то выходное расширение стержня.

Расширенные возможности

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

Смотрите также

| | | |

Представленный в R2010a

Документация Simscape Fluids
Поддержка
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте