Band Brake
Фрикционный тормоз с гибкой полосой перенес вращающийся барабан с инициированными отказами
Описание
Блок Band Brake представляет фрикционный тормоз гибкой полосой, которая переносит периферию вращающегося барабана, чтобы произвести торможение. Положительная сила приведения в действие заставляет полосу напрягаться вокруг вращающегося барабана, и это помещает поверхности трения в контакт. Вязкий и трение контакта между поверхностями барабана и гибкой полосы заставляет вращающийся барабан замедляться.
Можно смоделировать эффекты теплового потока и изменения температуры для блока при помощи порта H, дополнительного теплового порта сохранения.
Можно также позволить дать сбой. Когда сбой произойдет, пояс породит заданную пользователями силу. Отказы могут произойти в требуемое время или из-за внешнего триггера в порте T.
Ленточные тормоза обеспечивают высокий тормозной момент за счет уменьшаемой точности торможения в приложениях, которые включают барабаны лебедки, цепные пилы, карты и мини-велосипеды.
Уравнения
Модель использует простую параметризацию с с готовностью доступной геометрией тормоза и параметрами трения.
Тормозной момент как функция внешней силы приводов тормоза, которая затягивает пояс,
Где:
T является тормозным моментом.
FTB является силой, действующей на напряженную ветвь полосы.
FA является внешней силой приводов тормоза.
rD является радиусом барабана.
μvisc является коэффициентом вязкого трения.
μ является коэффициентом трения контакта.
ϕ является углом переноса.
Силы FTB и FA удовлетворяют отношению
Заменение отношения в формуле тормозного момента устраняет, обеспечивают FTB, таким образом что
Чтобы избежать разрыва при нулевой относительной скорости, модель задает силу приводов, FS, как гиперболическая функция
Где:
Дефектное поведение
Когда отказы включены, сила пояса прикладывается в ответ на одну или оба из этих триггеров:
Если триггер отказа происходит, входная сила заменяется значением Belt force when faulted для остатка от симуляции. Значение 0
подразумевает, что никакое торможение не произойдет. Относительно большое значение подразумевает, что тормоз застревает.
Можно установить блок выпускать дефектную ведомость как предупреждающее сообщение или сообщение об ошибке в Средстве просмотра Диагностики Simulink параметром Reporting when fault occurs.
Тепловая модель
Можно смоделировать эффекты теплового потока и изменения температуры путем осушения дополнительного теплового порта. Чтобы осушить порт, в настройках Friction, устанавливают параметр Thermal Port на Model
. Осушение теплового порта также отсоединяет эти связанные настройки:
Переменные
Используйте настройки Variables, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных в блоках перед симуляцией. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Переменных в блоках.
ЗависимостиПеременные настройки отображаются только, когда в настройках Friction параметр Thermal port устанавливается на Model
.
Ограничения и предположения
Модель не составляет потребление потока привода.
Порты
Входной параметр
развернуть все
F
— Сила натяжения пояса
физический сигнал
Импорт физического сигнала сопоставил с внешней силой натяжения, которая прикладывается к поясу.
T
— Внешний триггер отказа
физический сигнал
Порт физического сигнала для внешнего триггера отказа. Инициирование происходит, когда значение больше 0.5. Нет никакого модуля, сопоставленного с триггерным значением.
Зависимости
Этот порт отображается, когда Enable faults установлен в On
и Enable external fault trigger установлен в On
.
Сохранение
развернуть все
S
— Вращение вала барабана
вращательное механическое устройство
Вращательный порт сохранения сопоставлен с вращающимся валом барабана.
H
— Тепловой поток, в W
тепловой
Тепловой порт сохранения сопоставлен с тепловым потоком.
Зависимости
Этот порт отображается только, когда в настройках Friction параметр Thermal Port устанавливается на Model
.
Осушение этого порта устанавливает связанные видимые настройки.
Параметры
развернуть все
Геометрия
Drum radius
— Свяжитесь с поверхностным радиусом
150
mm
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Радиус барабана связывается с поверхностью. Параметр должен быть больше нуля.
Wrap angle
— Свяжитесь с углом
270
deg
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Свяжитесь с углом между гибким поясом и вращающимся барабаном. Параметр должен быть больше нуля.
Трение
Viscous friction coefficient
— Вязкое трение
.01
n*m/(rad/s)
(значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр
Коэффициент вязкого трения в барабане пояса связывается с поверхностью. Параметр должен быть больше или быть равным нулю.
Thermal port
— Тепловая модель
Omit
(значение по умолчанию) | Model
Модель для теплового потока и изменения температуры:
Зависимости
Когда этот параметр устанавливается на Model
, тепловой порт и связанные параметры и переменные отображаются.
Temperature
— Температура
[280, 300, 320]
K
(значение по умолчанию) | увеличивающийся вектор
Массив температур раньше создавал 1D интерполяционную таблицу температурного КПД. Значения массивов должны увеличиться слева направо.
Зависимости
Этот параметр только отображается, когда параметр Thermal Port устанавливается на Model
.
Contact friction coefficient
— Трение Кулона
0.3
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Коэффициент трения Кулона в барабане пояса связывается с поверхностью. Значение должно быть больше нуля.
Зависимости
Этот параметр только отображается, когда параметр Thermal Port устанавливается на Omit
.
Contact friction coefficient vector
— Трение Кулона
[.1, .05, .03]
(значение по умолчанию) | увеличивающийся вектор из положительных значений
Коэффициент трения Кулона в барабане пояса связывается с поверхностью, такой что:
Число элементов в векторе должно совпасть с числом элементов в заданном векторе для параметра Temperature
Значения увеличиваются слева направо.
Каждое значение должно быть больше нуля.
Зависимости
Этот параметр только отображается, когда параметр Thermal Port устанавливается на Model
.
Angular velocity threshold
— Вращательная скорость требуется для почти установившегося трения контакта
0.01
rad/s
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Скорость вращения, при которой коэффициент трения контакта практически достигает своего установившегося значения. Значение должно быть больше нуля.
Отказы
Enable faults
— Опция отказа
Off
(значение по умолчанию) | On
Включите внешне или временно инициированные отказы. Когда сбой произойдет, сила пояса тормоза, обычно полученная в порте F, будет установлена в значение, заданное в параметре Belt force when faulted.
Belt force when faulted
— Установите давшую сбой силу пояса
0 N
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Установите давшую сбой силу пояса. Когда сбой произойдет, сила пояса тормоза, обычно полученная в порте F, будет установлена в значение, заданное в параметре Belt force when faulted. Значение 0
подразумевает, что торможение не происходит. Относительно большое значение подразумевает, что тормоз застревает.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On
.
Enable external fault trigger
— Внешняя триггерная опция
Off
(значение по умолчанию) | On
Включает порт T. Физический сигнал в порте T, который больше 0.5
триггерный сбой.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On
.
Enable temporal fault trigger
— Временная триггерная опция
Off
(значение по умолчанию) | On
Включает инициирование отказа в требуемое время. Когда Simulation time for fault event будет достигнут, сила пояса тормоза, обычно полученная в порте F, будет установлена в значение, заданное в параметре Belt force when faulted.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On
.
Simulation time for fault event
— Время, в которое инициирован сбой
5 s
(значение по умолчанию) | положительная скалярная величина
Когда Simulation time for fault event будет достигнут, сила пояса тормоза, обычно полученная в порте F, будет установлена в значение, заданное в параметре Belt force when faulted.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On
и Enable temporal fault trigger к On
.
Reporting when fault occurs
— Отчет условия отказа
None
(значение по умолчанию) | Warning
| Error
Создание отчетов о настройке условию отказа. Когда создание отчетов установлено в Warning
или Error
, сообщение отображено в Средстве просмотра Диагностики Simulink. Когда Error
выбран, симуляция остановится, если сбой произойдет.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On
.
Тепловой порт
Thermal mass
— Сопротивление изменению температуры
50
kJ/K
(значение по умолчанию) | скаляр
Тепловая энергия, требуемая изменить температуру компонента одной степенью. Чем больше количество тепла, тем более стойкий компонент к изменению температуры.
Зависимости
Этот параметр только отображается, когда в настройках Friction параметр Thermal Port устанавливается на Model
.
Расширенные возможности
Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.
Представленный в R2012b