Вращательное трение

Трение в контакте между вращающимися телами

Библиотека

Механические вращательные элементы

Описание

Блок Rotational Friction представляет трение в контакте между вращающимися телами. Крутящий момент трения моделируется как функция относительной скорости и принят, чтобы быть суммой Stribeck, Кулона и вязких компонентов, как показано в следующей фигуре.

Трение Стрибека, TS, негативно клонился характеристики, происходящие в низких скоростях (см. [1]). Кулоново трение, TC, приводит к постоянному крутящему моменту в любой скорости. Вязкое трение, TV, противостоит движению крутящим моментом, прямо пропорциональным к относительной скорости. Сумма трений Кулона и Стрибека в близости нулевой скорости часто упоминается как отколовшееся трение, Tbrk. Трение аппроксимировано со следующими уравнениями:

T=2e(Tbrk−TC)⋅exp(−(ωωSt)2)⋅ωωSt+TC⋅tanh(ωωCoul)+fω

ωSt=ωbrk2

ωCoul=ωbrk/10

ω=ωR−ωC

где

TКрутящий момент трения
T CКулонов крутящий момент трения
Кирпич TОтколовшийся крутящий момент трения
Кирпич ωОтколовшаяся скорость трения
ω-СтритСкоростной порог Stribeck
ω CoulКулонов скоростной порог
ω R, ω CАбсолютные угловые скорости терминалов R и C, соответственно
ωОтносительная скорость
fВязкий коэффициент трения

Показательная функция, используемая во фрагменте Stribeck уравнения силы, непрерывна и затухает в значениях скорости, больше, чем отколовшаяся скорость трения.

Гиперболическая функция тангенса, используемая в кулоновом фрагменте уравнения силы, гарантирует, что уравнение сглаженно и непрерывно через ω = 0, но быстро достигает своей полной стоимости в ненулевых скоростях.

Блок положительное направление от порта R до порта C. Это означает это, если скорость порта R больше, чем тот из порта C, крутящего момента передач блока от R до C.

Переменные

Чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для основных переменных до симуляции, используйте вкладку Variables в диалоговом окне блока (или раздел Variables в блоке Property Inspector). Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Основных переменных.

Параметры

Breakaway friction torque

Отколовшийся крутящий момент трения, который является суммой Кулона и статических трений. Это должно быть больше, чем или равным кулоновому значению крутящего момента трения. Значением по умолчанию является 25 N*m.

Breakaway friction velocity

Скорость, в которой трение Stribeck на его пике. На данном этапе суммой Стрибека и кулонового трения является Breakaway friction force. Значением по умолчанию является 0.1 rad/s.

Coulomb friction torque

Кулонов крутящий момент трения, который является трением, которое противостоит вращению постоянным крутящим моментом в любой скорости. Значением по умолчанию является 20 N*m.

Viscous friction coefficient

Коэффициент пропорциональности между крутящим моментом трения и относительной угловой скоростью. Значение параметров должно быть больше, чем или равным нулю. Значением по умолчанию является 100 N*m / (rad/s).

Порты

Блок имеет следующие порты:

R

Механический вращательный порт сохранения.

C

Механический вращательный порт сохранения.

Примеры

Механическая Вращательная Система с примером Движения Промаха Палки иллюстрирует использование блока Rotational Friction в механических системах. Элемент трения установлен между загрузкой и скоростным источником, и существует различие между отходом и кулоновыми трениями. В результате движение промаха палки разрабатывается в областях постоянных скоростей.

Ссылки

[1] Б. Армстронг, К.К. де Ви, Моделирование Трения и Компенсация, Руководство Управления, Нажатие CRC, 1995

Расширенные возможности

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

Смотрите также

| |

Представленный в R2007a

Документация Simscape
Поддержка
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте