Rotational Friction

Трение в контакте между вращающимися телами

Библиотека

Элементы вращательного механического устройства

Описание

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 относительной скорости. Сумма трений Кулона и Стрибека в близости нулевой скорости часто упоминается как отколовшееся трение, Tbrk. Трение аппроксимировано следующими уравнениями:

T=2e(TbrkTC)exp((ωωSt)2)ωωSt+TCtanh(ωωCoul)+fω

ωSt=ωbrk2

ωCoul=ωbrk/10

ω=ωRωC

где

TМомент трения
T CКрутящий момент трения Кулона
Кирпич TОтколовшийся момент трения
Кирпич ωОтколовшаяся скорость трения
ω-СтритСкоростной порог Stribeck
ω CoulКулонов скоростной порог
ω R, ω CАбсолютные скорости вращения терминалов R и C, соответственно
ωОтносительная скорость
fКоэффициент 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.

Переменные

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.

Параметры

Breakaway friction torque

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.

Breakaway friction velocity

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.

Coulomb friction torque

Крутящий момент трения Кулона, который является трением, которое противостоит вращению постоянным крутящим моментом при любой скорости. Значением по умолчанию является 20 N*m.

Viscous friction coefficient

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).

Порты

Блок имеет следующие порты:

R

Порт сохранения вращательного механического устройства.

C

Порт сохранения вращательного механического устройства.

Примеры

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.

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™.

Представленный в R2007a

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте