Привод двойного действия (G-IL)

Линейный привод с изотермической жидкостной и газовой камерами

Библиотека:
Интерфейсы/исполнительные механизмы сети Simscape/Fluids/Fluid Network

Описание

Блок привода двойного действия (G-IL) моделирует изотермическую жидкостную камеру и газовую камеру, разделенные поршневой пластиной. Срабатывание поршня регулируется перепадом давления между камерами. Движение поршня, когда он близок к полному удлинению или полной уборке, ограничивается одной из трех моделей жесткой остановки.

Порт А является входом для изотермической жидкости, а порт В является входом для газа. Соедините элементы для передачи тепла между газовой камерой и окружающей средой с портом H. Порт C действует как механический поступательный эталон для корпуса привода. Порт R связан с поршнем привода. Положение поршня сообщается в порту P.

Смещение

Смещение поршня измеряется как положение в отверстии R относительно отверстия C. Механическая ориентация определяет направление перемещения поршня. Перемещение поршня нейтрально, или 0, когда объем камеры равен мертвому объему камеры. При приеме смещения в качестве входа убедитесь, что производная положения равна скорости поршня. Это происходит автоматически, когда входные данные поступают от соединения блока поступательного многофакторного интерфейса к соединению Simscape Multibody.

Модель жесткого останова

Чтобы избежать механического повреждения поршня, когда он полностью выдвинут или полностью убран, исполнительный механизм обычно демонстрирует нелинейное поведение, когда поршень приближается к этим пределам. Блок привода двойного действия (G-IL) моделирует это поведение с помощью выбора из трех моделей жесткого упора, которые моделируют соответствие материала с помощью системы демпфера пружины. Модели жесткого останова:

Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound.
Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound.
Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound.

Сила жесткой остановки моделируется, когда поршень находится на верхней или нижней границе. Граничная область находится в пределах переходной области хода поршня или начального перемещения поршня. За пределами этой области $_{FHardStop} =$ 0.

Дополнительные сведения об этих настройках см. на странице Блок поступательного жесткого останова.

Блок-схема

Блок привода двойного действия (G-IL) состоит из четырех блоков Simscape Foundation:

Порты

Сохранение

развернуть все

`A` - Впускное отверстие жидкостной камеры
изотермическая жидкость

Входное отверстие в жидкостную камеру.

`B` - Впускное отверстие газовой камеры
газ

Входное отверстие в газовую камеру.

`C` - Корпус привода
механический поступательный

Механическое отверстие для сохранения поступательного движения, связанное с исходной скоростью и силой исполнительного механизма.

`R` - Поршень привода
механический поступательный

Механическое поступательное защитное отверстие, связанное со скоростью и силой поршня.

`H` - Теплопередающий порт
изотермическая жидкость

Теплопередача в газовую камеру или из газовой камеры.

Продукция

развернуть все

`p` - Положение поршня, м
физический сигнал

Положение поршня в м, возвращаемое как физический сигнал.

Параметры

развернуть все

Конфигурация

`Mechanical orientation` - Направление перемещения поршня
`Pressure at A causes positive displacement of R relative to C` (по умолчанию) | `Pressure at A causes negative displacement of R relative to C`

НАПРАВЛЕНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПОРШНЯ. Pressure at A causes positive displacement of R relative to C соответствует удлинению поршня, когда разность давлений между камерами А и В положительная. Pressure at A causes negative displacement of R relative to C соответствует уборке поршня при положительном перепаде давления между камерами А и В.

`Piston stroke` - Максимальное расстояние хода поршня
`0.1 m` (по умолчанию) | положительный скаляр

Максимальное расстояние хода поршня.

`Initial piston displacement from chamber A cap` - Положение поршня в начале моделирования
`0 m` (по умолчанию) | скаляр

Положение поршня в начале моделирования.

`Hard-stop stiffness coefficient` - Коэффициент жесткости
`1e10 N/m` (по умолчанию) | положительный скаляр

Коэффициент жесткости поршня.

`Hard-stop damping coefficient` - Коэффициент демпфирования
`150 N/(m/s)` (по умолчанию) | положительный скаляр

Коэффициент демпфирования поршня при движении вблизи концов поршня.

`Hard stop model` - Выбор модели для приложения усилия к поршню при полном выпуске или уборке
`Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound` (по умолчанию) | `Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound` | `Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound`

Выбор модели для усилия на поршень при полном удлинении или полной уборке. Дополнительные сведения см. в разделе Блок поступательного жесткого останова.

`Transition region` - Диапазон применения модели силы жесткой остановки
`0.1 mm` (по умолчанию) | положительный скаляр

Диапазон применения модели силы жесткой остановки. Вне диапазона максимального удлинения поршня и максимального втягивания поршня модель жесткого упора не применяется и дополнительное усилие на поршень отсутствует.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Модель жесткого останова значение Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound.

Изотермическая жидкая сторона

`Piston cross-sectional area in chamber A` - Площадь поперечного сечения штока поршня
`0.01 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр

Площадь поперечного сечения штока поршня в камере А.

`Dead volume in chamber A` - Объем камеры при полной уборке поршня
`1e-5 m^3` (по умолчанию) | положительный скаляр

Открыть объем в жидкостной камере, когда поршень полностью убран.

`Fluid dynamic compressibility` - Следует ли моделировать сжимаемость жидкости
`On` (по умолчанию) | `Off`

Следует ли моделировать какое-либо изменение плотности жидкости из-за сжимаемости жидкости. Если для параметра «Сжимаемость жидкости» установлено значение On, изменения, обусловленные массовым расходом в блок, вычисляются в дополнение к изменениям плотности, обусловленным изменениями давления. В библиотеке изотермической жидкости все блоки вычисляют плотность как функцию давления.

`Initial liquid pressure in chamber A` - Начальное давление жидкости для сжимаемых жидкостей
`0.101325 MPa` (по умолчанию) | положительный скаляр

Начальное давление жидкости для сжимаемых жидкостей.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Динамическая сжимаемость жидкости значение On.

`Environment pressure specification` - Эталонное давление окружающей среды
`Atmospheric pressure` (по умолчанию) | `Specified pressure`

Опорное давление окружающей среды. Atmospheric pressure установка давления окружающей среды 0,101325 МПа.

`Environment pressure` - Определяемое пользователем давление на окружающую среду
`0.101325 MPa` (по умолчанию) | положительный скаляр

Определяемое пользователем давление на окружающую среду.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Environment pressure specification значение Specified pressure.

Газовая сторона

`Piston cross-sectional area in chamber B` - Площадь поперечного сечения штока поршня
`0.01 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр

Площадь поперечного сечения штока поршня в камере В.

`Cross-sectional area at port B` - Площадь поперечного сечения порта
`1e-3 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр

Площадь поперечного сечения в порту B.

`Dead volume in chamber B` - Объем камеры при полной уборке поршня
`1e-5 m^3` (по умолчанию) | положительный скаляр

Открыть объем в газовой камере, когда поршень полностью убран.

`Initial gas pressure in chamber B` - Давление в пусковой газовой камере
`0.101325 MPa` (по умолчанию) | положительный скаляр

Начальное давление в газовой камере.

`Initial gas temperature in chamber B` - Температура пусковой газовой камеры
`293.15 K` (по умолчанию) | положительный скаляр

Начальная температура в газовой камере.

`Environment pressure specification` - Эталонное давление окружающей среды
`Atmospheric pressure` (по умолчанию) | `Specified pressure`

Опорное давление окружающей среды. Atmospheric pressure установка давления окружающей среды 0,101325 МПа.

`Environment pressure` - Определяемое пользователем давление на окружающую среду
`0.101325 MPa` (по умолчанию) | положительный скаляр

Определяемое пользователем давление на окружающую среду.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Environment pressure specification значение Specified pressure.

См. также

Привод двойного действия (IL) | Привод двойного действия (TL-G) | Поворотный привод двойного действия (IL) | Привод сервоклапана двойного действия (IL)

Темы

Подключение сетей Simscape к множественным соединениям Simscape

Представлен в R2020a

Документация

Привод двойного действия (G-IL)

Описание

Смещение

Модель жесткого останова

Блок-схема

Порты

Сохранение

A - Впускное отверстие жидкостной камеры изотермическая жидкость

B - Впускное отверстие газовой камеры газ

C - Корпус привода механический поступательный

R - Поршень привода механический поступательный

H - Теплопередающий порт изотермическая жидкость

Продукция

p - Положение поршня, м физический сигнал

Параметры

Конфигурация

Mechanical orientation - Направление перемещения поршня Pressure at A causes positive displacement of R relative to C (по умолчанию) | Pressure at A causes negative displacement of R relative to C

Piston stroke - Максимальное расстояние хода поршня 0.1 m (по умолчанию) | положительный скаляр

Initial piston displacement from chamber A cap - Положение поршня в начале моделирования 0 m (по умолчанию) | скаляр

Hard-stop stiffness coefficient - Коэффициент жесткости 1e10 N/m (по умолчанию) | положительный скаляр

Hard-stop damping coefficient - Коэффициент демпфирования 150 N/(m/s) (по умолчанию) | положительный скаляр

Transition region - Диапазон применения модели силы жесткой остановки 0.1 mm (по умолчанию) | положительный скаляр

Зависимости

Изотермическая жидкая сторона

Piston cross-sectional area in chamber A - Площадь поперечного сечения штока поршня 0.01 m^2 (по умолчанию) | положительный скаляр

Dead volume in chamber A - Объем камеры при полной уборке поршня 1e-5 m^3 (по умолчанию) | положительный скаляр

Fluid dynamic compressibility - Следует ли моделировать сжимаемость жидкости On (по умолчанию) | Off

Initial liquid pressure in chamber A - Начальное давление жидкости для сжимаемых жидкостей 0.101325 MPa (по умолчанию) | положительный скаляр

Зависимости

Environment pressure specification - Эталонное давление окружающей среды Atmospheric pressure (по умолчанию) | Specified pressure

Environment pressure - Определяемое пользователем давление на окружающую среду 0.101325 MPa (по умолчанию) | положительный скаляр

Зависимости

Газовая сторона

Piston cross-sectional area in chamber B - Площадь поперечного сечения штока поршня 0.01 m^2 (по умолчанию) | положительный скаляр

Cross-sectional area at port B - Площадь поперечного сечения порта 1e-3 m^2 (по умолчанию) | положительный скаляр

Dead volume in chamber B - Объем камеры при полной уборке поршня 1e-5 m^3 (по умолчанию) | положительный скаляр

Initial gas pressure in chamber B - Давление в пусковой газовой камере 0.101325 MPa (по умолчанию) | положительный скаляр

Initial gas temperature in chamber B - Температура пусковой газовой камеры 293.15 K (по умолчанию) | положительный скаляр

Environment pressure specification - Эталонное давление окружающей среды Atmospheric pressure (по умолчанию) | Specified pressure

Environment pressure - Определяемое пользователем давление на окружающую среду 0.101325 MPa (по умолчанию) | положительный скаляр

Зависимости

См. также

Темы

Документация по жидкостям Simscape

Поддержка

`A` - Впускное отверстие жидкостной камеры
изотермическая жидкость

`B` - Впускное отверстие газовой камеры
газ

`C` - Корпус привода
механический поступательный

`R` - Поршень привода
механический поступательный

`H` - Теплопередающий порт
изотермическая жидкость

`p` - Положение поршня, м
физический сигнал

`Mechanical orientation` - Направление перемещения поршня
`Pressure at A causes positive displacement of R relative to C` (по умолчанию) | `Pressure at A causes negative displacement of R relative to C`

`Piston stroke` - Максимальное расстояние хода поршня
`0.1 m` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Initial piston displacement from chamber A cap` - Положение поршня в начале моделирования
`0 m` (по умолчанию) | скаляр

`Hard-stop stiffness coefficient` - Коэффициент жесткости
`1e10 N/m` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Hard-stop damping coefficient` - Коэффициент демпфирования
`150 N/(m/s)` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Transition region` - Диапазон применения модели силы жесткой остановки
`0.1 mm` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Piston cross-sectional area in chamber A` - Площадь поперечного сечения штока поршня
`0.01 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Dead volume in chamber A` - Объем камеры при полной уборке поршня
`1e-5 m^3` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Fluid dynamic compressibility` - Следует ли моделировать сжимаемость жидкости
`On` (по умолчанию) | `Off`

`Initial liquid pressure in chamber A` - Начальное давление жидкости для сжимаемых жидкостей
`0.101325 MPa` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Environment pressure specification` - Эталонное давление окружающей среды
`Atmospheric pressure` (по умолчанию) | `Specified pressure`

`Environment pressure` - Определяемое пользователем давление на окружающую среду
`0.101325 MPa` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Piston cross-sectional area in chamber B` - Площадь поперечного сечения штока поршня
`0.01 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Cross-sectional area at port B` - Площадь поперечного сечения порта
`1e-3 m^2` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Dead volume in chamber B` - Объем камеры при полной уборке поршня
`1e-5 m^3` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Initial gas pressure in chamber B` - Давление в пусковой газовой камере
`0.101325 MPa` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Initial gas temperature in chamber B` - Температура пусковой газовой камеры
`293.15 K` (по умолчанию) | положительный скаляр

`Environment pressure specification` - Эталонное давление окружающей среды
`Atmospheric pressure` (по умолчанию) | `Specified pressure`

`Environment pressure` - Определяемое пользователем давление на окружающую среду
`0.101325 MPa` (по умолчанию) | положительный скаляр