Гидравлический ротационный привод одностороннего действия
Гидравлические цилиндры
Блок Single-Acting Rotary Actuator моделирует гидравлический ротационный привод одностороннего действия, который непосредственно преобразует энергию жидкости в механическую энергию вращения без промежуточных передач, такую как реечный механизм, скользящий шлиц, цепь, и так далее. Гидроприводы одностороннего действия генерируют крутящий момент и движение в только одном направлении. Используйте внешнее устройство, такое как пружина или другой гидропривод, установленный встречно, чтобы переместить вал в противоположное направление.
Модель привода создана библиотечных блоков Основы Simscape™. Принципиальная схема модели представлена ниже.
Блоки в схеме выполняют следующие функции:
Rotational Hydro-Mechanical Converter | Преобразует энергию жидкости в механическую энергию вращения и наоборот, при рассчитывании сжимаемость жидкости. |
Rotational Hard Stop | Накладывает ограничения на вращение вала. |
Linear Hydraulic Resistance | Счета на утечки. |
Связь A является гидравлическим портом, соответствующим полости гидропривода. Связь S является портом механического привода, связанная с валом привода.
Направление блока является корректируемым и может управляться параметром Actuator orientation.
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.
Эффективное смещение привода. Значением по умолчанию является 4.5e-5
м^3/рад.
Максимальное перемещение вала между упорами. Значением по умолчанию является 5.1
рад.
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.
Объем жидкости в полости, когда вал расположен в самом начале диапазона. Значением по умолчанию является 1e-4
м^3.
Коэффициент утечек для блока Линейного Гидравлического Сопротивления. Значением по умолчанию является 1e-14
(м^3/c) / Па.
Коэффициент удельной теплоемкости для блока Емкости Гидравлического Поршня. Значением по умолчанию является 1.4
.
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.
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).
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.
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
..
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
.
Параметр, определенный типом рабочей жидкости:
Fluid bulk modulus
Используйте блок Hydraulic Fluid или блок Custom Hydraulic Fluid, чтобы определить свойства жидкости.
Блок имеет следующие порты:
A
Гидравлический порт, сопоставленный с входным отверстием привода.
S
Порт Механического привода вращения, связанный с валом.
Linear Hydraulic Resistance | Rotational Hard Stop | Rotational Hydro-Mechanical Converter