Интерфейс между гидравлическими и механическими вращательными доменами
Гидравлические элементы
Блок вращательного гидромеханического преобразователя моделирует идеальный преобразователь, который преобразует гидравлическую энергию в механическую энергию в виде вращательного движения вала преобразователя и наоборот. Физически преобразователь представляет собой основной компонент поворотного лопастного исполнительного механизма одинарного действия. Опция сжимаемости заставляет преобразователь учитывать динамические изменения плотности текучей среды.
Используя этот блок в качестве базового элемента, можно создать большое разнообразие поворотных приводов, добавляя специфические для приложения эффекты, такие как утечка, трение, жесткие упоры и так далее.
Преобразователь моделируется по следующим уравнениям:
(ωS−ωC) ⋅D
сжимаемость отключена
где
| q | Расход в камеру преобразователя |
| D | Перемещение преобразователя или объем жидкости, необходимый для вращения вала на единицу угла |
| ωS | Угловая скорость вала преобразователя |
| ωC | Угловая скорость корпуса преобразователя |
| T | Крутящий момент на валу |
| p | Манометрическое давление жидкости в камере преобразователя |
| V | Объем поршня |
| α | Относительное количество захваченного воздуха |
| ρl0 | Плотность жидкости в атмосферных условиях |
| ρg0 | Плотность газа в атмосферных условиях |
| p0 | Атмосферное давление |
| γ | Удельное тепловое отношение |
| βl | Объемный модуль при атмосферных условиях и отсутствии газа |
| ε | Механическая ориентация преобразователя (1 если повышение давления жидкости вызывает положительное вращение R относительно С, -1 если повышение давления жидкости вызывает отрицательное вращение R относительно C) |
Объем поршня вычисляется в соответствии с
(ωS−ωC)
где
| Vdead | Мертвый объем камеры |
| θ0 | Начальный угол вала |
| θ | Вращение вала из исходного положения |
Порт А - это порт гидравлической экономии, связанный с входом преобразователя. Порты S и C являются механическими вращательными консервационными отверстиями, связанными с валом и корпусом преобразователя соответственно. Давление в порту A создает крутящий момент в направлении, заданном параметром ориентации Converter.
В диалоговом окне блока отсутствует ссылка на исходный код. Для просмотра базового источника компонентов откройте следующие файлы в редакторе MATLAB ®:
Для реализации несжимаемого преобразователя - rotational_converter_incompressible.ssc
Для реализации сжимаемого преобразователя - rotational_converter_compressible.ssc
Блок моделирует идеальный преобразователь с возможностью учета сжимаемости жидкости. Другие эффекты, такие как жесткие остановки, инерция или утечка, моделируются вне преобразователя.
Эффективное смещение преобразователя. Значение по умолчанию: 1.2e-4 м ^ 3/рад.
Указывает ориентацию преобразователя по отношению к глобально назначенному положительному направлению. Преобразователь может быть установлен двумя различными способами, в зависимости от того, создает ли он крутящий момент в положительном или в отрицательном направлении при приложении давления на его входе:
Pressure at A causes positive displacement of R relative to C - Увеличение давления текучей среды приводит к положительному вращению порта R относительно порта C. По умолчанию.
Pressure at A causes negative displacement of R relative to C - Увеличение давления текучей среды приводит к отрицательному вращению канала R относительно канала C.
Указывает, принимается ли плотность жидкости постоянной или изменяющейся в зависимости от давления. Значение по умолчанию: Off, в этом случае блок моделирует идеальный преобразователь. При выборе Onв диалоговом окне блока отображаются дополнительные параметры, позволяющие моделировать динамические изменения плотности жидкости без добавления дополнительных блоков.
Выберите метод определения поворота порта R относительно порта C:
Calculate from velocity of port R relative to port C - Расчет вращения по относительным скоростям порта на основе блочных уравнений. Это метод по умолчанию.
Provide input signal from Multibody joint - Разрешите входному физическому сигнальному порту q передавать информацию о повороте из соединения Multibody. Этот метод используется только при подключении преобразователя к соединению Multibody с помощью блока Rotational Multibody Interface. Дополнительные сведения см. в разделе Как передать информацию о позиции.
Этот параметр включен, если параметр Сжимаемость (Compressibility) имеет значение On.
Начальное смещение поршня от крышки цилиндра. Этот параметр включен, если параметр Сжимаемость (Compressibility) имеет значение On и вращение вала Calculate from velocity of port R relative to port C. Значение по умолчанию: 0.
Объем жидкости в камере при нулевом положении поршня. Этот параметр включен, если параметр Сжимаемость (Compressibility) имеет значение On. Значение по умолчанию: 1e-4 м ^ 3.
Газоспецифическое тепловое отношение. Этот параметр включен, если параметр Сжимаемость (Compressibility) имеет значение On. Значение по умолчанию: 1.4.
Начальное давление в камере. Этот параметр определяет начальное условие для использования при вычислении начального состояния блока в начале прогона моделирования. Он включается, когда сжимаемость On. Значение по умолчанию: 0.
Блок имеет следующие порты:
AПорт гидравлической экономии, связанный с входом преобразователя.
SМеханическое поворотное защитное отверстие, связанное с валом преобразователя.
CМеханический поворотный консервационный порт, связанный с корпусом преобразователя.
PПорт ввода физического сигнала, который передает информацию о положении из соединения Simscape™ Multibody™. Подключите этот порт к порту q определения положения соединения. Дополнительные сведения см. в разделе Подключение сетей Simscape к множественным соединениям Simscape. Чтобы включить этот порт, установите для параметра Interface rotation значение Provide input signal from Multibody joint.