Особый случай передачи движения возникает, когда нужно затормозить вращение компонента трансмиссии, замедляя его до остановки. Общим способом торможения движения является соединение вращающегося компонента с вращающимся грунтом. Из библиотеки Simscape™ Foundation можно представить вращательное основание с блоком механической вращательной привязки. Поскольку вращательное заземление не может перемещаться, ось трансмиссии, зафиксированная на вращательном заземлении, также не может перемещаться. Вы можете осуществить постепенное зацепление или разъединение компонента трансмиссии с вращающимся заземлением с помощью муфты, так же как вы используете муфту для постепенного соединения или отсоединения двух вращающихся валов.
Откройте модель. В командной строке MATLAB ® введите
sdl_clutch_acc_brake
Модель имеет два сцепления, одно из которых действует как тормоз. Модель также включает фрикционное демпфирование для большей реалистичности. Время моделирования устанавливается равным inf (бесконечность). Для простоты в модели используется блок дискового фрикционного сцепления.
Модель сцепления с тормозной муфтой
Эта модель использует базовую структуру инерции - сцепление - передача - инерция. Первый корпус, блок инерционного приводного вала, приводится в действие внешним крутящим моментом, и начальные скорости равны 0. Существует, однако, еще одна муфта для второго корпуса, блок инерционного выходного вала, которая может соединить инерционный выходной вал с блоком механического вращательного опорного вала и довести его до упора.
Коммутационный узел основан на переключателе сцепления. Этот переключатель можно изменить, применив сигнал постоянного давления сцепления либо к блоку привода сцепления, либо к блоку тормоза сцепления. Блок Fcn 1-u обеспечивает приложение полного давления сцепления либо к одному, либо к другому, но не к обоим одновременно. Блоки демпфера прикладывают вязкое (зависящее от скорости) трение к вращению инерционного приводного вала и инерционного выходного вала.
Блок ускорения или торможения запрограммирован для подачи сигнала 1 в течение первых 40 секунд моделирования. Он обеспечивает сигнал 0 для следующих 60 секунд моделирования.
Запустите модель.
В течение первых 40 секунд, когда блок ускорения или торможения установлен на 1, давление сцепления прикладывается к муфте переключения передач. Зубчатая муфта зацепляет и блокирует ведущий и ведомый валы и заставляет их вращаться с одинаковой скоростью.
Инерционный выходной вал находится на другой стороне простого зубчатого колеса. Угловая скорость инерционного приводного вала в два раза больше, чем инерционного выходного вала, поскольку передаточное отношение блока простого зубчатого колеса равно 2, толкатель к основанию. В этом режиме переключения давление сцепления не прикладывается к тормозной муфте, которая остается в нерабочем состоянии.
После начального переходного процесса система переходит в устойчивое состояние движения, в котором внешний крутящий момент уравновешивает потери на трение.
При t = 40 секунд блок ускорения или торможения переключается на 0 выведение из зацепления зубчатой муфты и зацепление тормозной муфты. Система подвергается еще одному переходному процессу, в то время как зубчатая муфта отключается, а тормозная муфта включается.
Угловая скорость вала инерционного привода и вала привода снижается до нового установившегося состояния 10 радиан/с, вдвое превышающего его старую скорость.
Поскольку зубчатая муфта теперь выведена из зацепления, ведомый вал и инерционный выходной вал больше не подвержены вращающему моменту через зубчатую муфту. Но тормозная муфта включена и соединяет инерционный выходной вал с неподвижным механическим поворотным эталоном. После включения кинетическое трение тормоза сцепления приводит ведомый вал и инерционный выходной вал к остановке.
Чтобы увидеть переходное поведение в начале моделирования и при переключении муфт, выполните следующие действия.
Запустите моделирование и дайте ему работать в течение короткого времени. Затем переключите переключатель сцепления в другой режим.
Через некоторое время остановите моделирование. Функция автоматического масштабирования областей используется для захвата всей последовательности моделирования. Переходы от поведения запуска и перехода переключения видны.
Например, на этих графиках модель была запущена с переключателем сцепления, установленным на 1 (сцепление передач заблокировано, сцепление тормозов отключено, торможение отсутствует). Скорости быстро поднимались до своих стационарных значений. Затем переключатель сцепления был изменен через 40 секунд от времени моделирования. Зубчатая муфта выведена из зацепления и тормозная муфта включена, тормозная Inertia2. Угловая скорость приводного вала выросла с 5 до 10 радиан/с. Угловая скорость ведомого вала упала с 5 до 0. Угловая скорость Inertia2 упала с 2,5 до 0.
