Демпфер в гидроцилиндрах
Simscape/Жидкости/Гидравлика (Изотермическая )/Гидравлические Цилиндры
Блок Cylinder Cushion моделирует гидравлическую демпфер цилиндра, устройство, которое замедляет движение штока гидроцилиндра в конце хода путем ограничения скорости потока жидкости из полости цилиндра. Рисунок показывает типовую конфигурацию гидродемпфера [1].
Когда поршень движется к прописной букве (на рисунке - налево), демпфирующий стержень входит ёмкость прописной буквы и создает дополнительное сопротивление жидкости, вытесняемой из ёмкости. Профиль демпфирующего стержня определяет необходимое замедление. Около конца штриха жидкость течет через зазор между демпфером и прописной буквой и через демпфирование клапан с постоянной площадью поперечного сечения. Запорный клапан, расположенный между ёмкостями, позволяет свободное течение жидкости в поршневую камеру для свободного отхода поршня из крайнего положения.
Блок реализован как структурная модель, которая наследует демпфирования, как показано на этой схеме.
Блок Отверстие переменного сечения представляет зазор переменного сечения между демпфером и полостью в торцевой прописной букве с учетом механообработки. Интерполяционная таблица блока Отверстие переменного сечения реализует отношение между площадью постоянного отверстия и перемещением поршня. Блоки Фиксированное Отверстие и Запорный Клапан моделируют демпфирующий клапан и запорный клапан, установленный между ёмкостями. Гидромеханический Конвертер представляет собой плунжер, образованный демпфером и полостью. Блок Идеальный Датчик Поступательного Движения контролирует перемещение поршня и передает его (с рассчитанным начальным положением поршня) блоку Отверстие переменного сечения. Имена, присвоенные вложенным блокам в модели, показаны в круглых скобках.
Блок развивает эффект демпфирования для скорости потока жидкости от порта B до порта А. Запорный клапан в блоке ориентирован от порта A до порта B.
Можно использовать этот блок с любым из блоков гидроцилиндров в библиотеке, чтобы смоделировать блок одностороннего действия или гидроцилиндра двойного действия с демпфером. Следующая схема показывает модель двустороннего гидравлического цилиндра с демпфером, созданной из блока Гидроцилиндра Двойного Действия и двух блоков Гидродемпфер.
Можно настроить эффект демпфирования путем изменения площади фиксированного отверстия и профиля демпфирующего стержня (отверстие переменного сечения). Определите профиль при помощи одномерной интерполяционной таблицы площади постоянного отверстия от перемещения поршня. Следующий рисунок показывает типовое строение гидроцилиндра двойного действия с двусторонним демпфированием, подобной модели, показанной на блоке выше.
Для обеспечения демпфирования по обе стороны поршня установите переменную площадь отверстия левого демпфера (AL) и правой демпферы (AR) аналогично профилю, показанному на рисунке. Точка начала графика расположена в положении, где поршень касается прописной буквы. Если цилиндр действует в отрицательном направлении, ход поршня отрицательное, и необходимо сделать уточнение профиля в четвертом квадранте.
Следующий рисунок показывает типовую схему движения цилиндра с двусторонним демпфированием.
Демпферы обеспечивают замедление на уровне ~ 10 мм перед дном штриха. Штрих цилиндра составляет 10 см, начальное положение поршня составляет 0,04 м. Рисунок показывает графики скорости (желтая линия) и перемещения (пурпурная линия).
Связи A и B являются гидравлическими портами, сопоставленными с гидравлическим входным и выходным отверстиями устройства. Связь R является портом механической передачи, которая соединяется со штоком гидроцилиндра. Связь C является портом механической передачи, которая соединяется с корпусом зажима цилиндра.
[1] Rohner, P. Промышленное Гидравлическое Управление. Четвертое издание. Brisbane: John Wiley & Sons, 1995.