Double-Acting Rotary Actuator

Гидропривод вращения двойного действия

Библиотека

Гидравлические цилиндры

Описание

Блок Double-Acting Rotary Actuator моделирует гидропривод вращения двойного действия, который непосредственно преобразует энергию жидкости в механическую энергию вращения без промежуточных передач, такую как реечный механизм, скользящий шлиц, цепь, и так далее. Гидравлическая жидкость, подаваемая под давлением в одну из этих двух полостей привода, обеспечивает вращение вала и генерацию крутящего момента. Приводы двойного действия генерируют крутящий момент и движение в обоих направлениях.

Модель привода создана библиотечных блоков Основы Simscape™. Принципиальная схема модели представлена ниже.

Блоки в схеме выполняют следующие функции:

Rotational Hydro-Mechanical Converter AПреобразует энергию гидравлики в механическую энергию вращения, когда жидкость подается в полость привода A при рассчитывании сжимаемость жидкости.
Rotational Hydro-Mechanical Converter BПреобразует энергию гидравлики в механическую энергию вращения, когда жидкость подается в полость привода B при рассчитывании сжимаемость жидкости.
Rotational Hard StopНакладывает ограничения на вращение вала.
Linear Hydraulic ResistanceСчета на утечки.

Связи A и B являются гидравлическими портами. Порт A соединяет полость A, порт B соединяет полость B. Связь S является портом механического привода, связанная с валом привода.

Направление блока является корректируемым и может управляться параметром Actuator orientation.

Основные допущения и ограничения

Никакая загрузка, такая как инерция, трение, пружина, и так далее, не учтена. При необходимости можно легко добавить их путем соединения соответствующего базового блока с портом S.

Параметры

Actuator displacement

Эффективное смещение привода. Значением по умолчанию является 4.5e-5 м^3/рад.

Shaft stroke

Максимальное перемещение вала между упорами. Значением по умолчанию является 5.1 рад.

Shaft initial angle

Положение вала в начале моделирования. Можно установить положение вала на любой угол в его диапазоне. Значение по умолчанию 0, который соответствует положению вала в самом начале диапазона.

Dead volume A

Объем жидкости в полости А, который остается в емкости, когда вал расположен в самом начале диапазона. Значением по умолчанию является 1e-4 м^3.

Dead volume B

Объем жидкости в полости В, который остается в емкости, когда вал расположен в конце диапазона. Значением по умолчанию является 1e-4 м^3.

Leak coefficient

Коэффициент утечек для блока Линейного Гидравлического Сопротивления. Значением по умолчанию является 1e-14 (м^3/c) / Па.

Specific heat ratio

Коэффициент удельной теплоемкости для блока Емкости Гидравлического Поршня. Значением по умолчанию является 1.4.

Contact stiffness

Определяет свойства упругости сталкивающихся тел для блока Упор Вращения. Чем больше значение параметра, тем меньше тела проникают друг в друга, более твердое, которым становится удар. Меньшее значение параметра вступает в контакт мягче, но обычно улучшает сходимость и вычислительный КПД. Значением по умолчанию является 1e6 Н*м/рад.

Contact damping

Задает свойство демпфирования сталкивающихся тел для блока Упор Вращения. При нулевом демпфировании столкновение близко к абсолютно упругому. Чем больше значение параметра, тем больше энергии рассеивается во время взаимодействия. Следует иметь в виду, что демпфирование влияет на движение поршня, пока он находится в контакте с ограничителем, включая период, когда ползун выходит из контакта. По причинам вычислительной эффективности и сходимости MathWorks рекомендует, присвоить ненулевое значение этому параметру. Значение по умолчанию является 150 Н*м / (рад/с).

Hard stop model

Методы моделирования для жестких упоров. Опции включают:

  • Stiffness and damping applied smoothly through transition region (значение по умолчанию) — Масштаб силы контакта от нуля до ее полного значения на заданной длине. Масштабирование является полиномом по своей природе. Функция масштабирования полинома численно является гладкой, и она не производит нулевых пересечений любого вида.

  • Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound — Примените полное значение вычисленной силы контакта при нарушении жесткого упора. Сила контакта является соединением упругих и демпфирующих сил во время проникновения и упругой силы — без демпфирующей составляющей — во время восстановления. Никакое сглаживание не применяется.

  • Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound — Примените полное значение вычисленной силы контакта при нарушении жесткого упора. Сила контакта является соединением упругих и демпфирующих сил и во время проникновения и во время восстановления. Никакое сглаживание не применяется. Это - модель жесткого упора, используемая в предыдущих релизах.

Transition region

Расстояние, ниже которого масштабирование применяется к силе жесткого упора. Сила контакта является нулем, когда расстояние до жесткого упора равно значению, заданному здесь. Это в его полном значении, когда расстояние до жесткого упора является нулем. Значение по умолчанию 1 mm..

Actuator orientation

Задает ориентацию привода относительно глобального положительного направления. Привод может быть установлен двумя различными способами, в зависимости от того, генерирует ли он крутящий момент в положительном или в отрицательном направлении при подаче давления на вход. Если давление, приложенное к порту А, генерирует крутящий момент в обратном направлении, установите параметр на Acts in negative direction. Значением по умолчанию является Acts in positive direction.

 Ограниченные параметры

Глобальные параметры

Параметр, определенный типом рабочей жидкости:

  • Fluid bulk modulus

Используйте блок Hydraulic Fluid или блок Custom Hydraulic Fluid, чтобы определить свойства жидкости.

Порты

Блок имеет следующие порты:

A

Гидравлический порт, сопоставленный с полостью A привода.

B

Гидравлический порт, сопоставленный с полостью В привода.

S

Порт Механического привода вращения, связанный с валом.

Расширенные возможности

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

Представленный в R2007a

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте