Трение в контакте между вращающимися телами
Элементы вращательного механического устройства
Блок Rotational Friction представляет трение в контакте между вращающимися телами. Момент трения симулирован как функция относительной скорости и обобщает компоненты моделей Стрибека, Кулона и вязкого трения как показано в следующем рисунке.
Трение Стрибека, TS, негативно клонился характеристики, происходящие при низких скоростях (см. [1]). Трение Кулона, TC, приводит к постоянному крутящему моменту при 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 следующими уравнениями:
где
| T | Момент трения |
| T C | Крутящий момент трения Кулона |
| Кирпич T | Отколовшийся момент трения |
| Кирпич ω | Отколовшаяся скорость трения |
| ω-Стрит | Скоростной порог Stribeck |
| ω Coul | Кулонов скоростной порог |
| ω R, ω C | Абсолютные скорости вращения терминалов R и C, соответственно |
| ω | Относительная скорость |
| f | Коэффициент вязкого трения |
Показательная функция, используемая во фрагменте Stribeck уравнения силы, непрерывна и затухает в величинах скорости, больше, чем отколовшаяся скорость трения.
Гиперболическая функция тангенса, используемая в кулоновом фрагменте уравнения силы, гарантирует, что уравнение является гладким и непрерывно через ω = 0, но быстро достигает своего полного значения при ненулевых скоростях.
Положительное направление блока от порта R до порта C. Это означает это, если скорость порта R больше скорости порта C, крутящего момента передач блока от R до C.
Чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных в блоках 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 Переменных в блоках.
Отколовшийся момент трения, который является суммой Кулона и статических трений. Это должно быть больше или быть равно значению крутящего момента трения Кулона. Значением по умолчанию является 25 N*m.
Скорость, при которой трение Stribeck на его пике. На данном этапе суммой Stribeck и Coulomb friction является Breakaway friction force. Значением по умолчанию является 0.1 rad/s.
Крутящий момент трения Кулона, который является трением, которое противостоит вращению постоянным крутящим моментом при любой скорости. Значением по умолчанию является 20 N*m.
Коэффициент пропорциональности между моментом трения и относительной скоростью вращения. Значение параметров должно быть больше или быть равным нулю. Значением по умолчанию является 100 N*m / (rad/s).
Блок имеет следующие порты:
RПорт сохранения вращательного механического устройства.
CПорт сохранения вращательного механического устройства.
Система Вращательного механического устройства с примером Движения Промаха Палки иллюстрирует использование блока Rotational Friction в механических системах. Элемент трения установлен между загрузкой и скоростным источником, и между трением страгивания и трением Кулона существует различие. В результате движение промаха палки разрабатывается в областях постоянных скоростей.
[1] Б. Армстронг, К.К. де Ви, Моделирование Трения и Компенсация, Руководство Управления, Нажатие CRC, 1995
Rotational Damper | Rotational Hard Stop | Rotational Spring