Double-Acting Rotary Actuator (IL)

Вращательный привод двойного действия в изотермической гидравлической системе

Библиотека:
Simscape/Жидкости/Изотермическая жидкость/Приводы

Описание

Блок Double-Acting Rotary Actuator (IL) моделирует вращательный привод в изотермической гидравлической сети. Привод преобразует перепад давления между двумя ёмкостями в механический крутящий момент. Движение поршня, когда он близок к полному удлинению или полному уборке, ограничено одной из трех моделей жёсткого упора.

Порты A и B являются портами для изотермической жидкости, сопоставленными с входными отверстиями ёмкости A и ёмкости B, соответственно. Порт R связан с валом привода, а порт C связан с корпусом ссылки привода. Если для Mechanical orientation задано значение Pressure at A causes positive rotation of R relative to Cдавление в ёмкости A вызывает положительное вращение вала в порте R относительно порта C. Когда угол вала вычисляется внутренне, порт q физического сигнала сообщает угол вала. Когда угол устанавливается соединением с Simscape™ Multibody™ соединением, он принимается как физический сигнал в порте q.

Смещение

Перемещение поршня измеряется как положение на порте R относительно порта C. Этот Mechanical orientation определяет направление перемещения поршня. Перемещение поршня нейтральный, или 0, когда объем ёмкости равен мертвому объему ёмкости. Когда перемещение принято как вход, убедитесь, что производная положения равна скорости поршня. Это автоматически происходит, когда вход получен от блочного соединения Rotational Multibody Interface к шарниру Simscape Multibody.

Жёсткий упор

Чтобы избежать механических повреждений привода, когда он полностью выдвинут или полностью втянут, привод обычно отображает нелинейное поведение, когда поршень приближается к этим пределам. Блок Вращательного Привода (IL) Одностороннего Действия моделирует это поведение с выбором трех моделей жёсткого упора, которые моделируют податливость материала через систему пружины-демпфера. Модели жёсткого упора:

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.

Жёсткий упор моделируется, когда поршень находится на своей верхней или нижней границе. Граничная область находится в Transition region начального хода Stroke или поршня. За пределами этой области, $F_{H a r d S t o p} = 0.$

Для получения дополнительной информации об этих настройках см. страницу Блок Упора Вращения.

Блоки

Блок Вращательного Привода (IL) Двойного Действия содержит три блока Библиотеки Фундаментов:

Базовые компоненты блоков

Утечка

Ламинарные утечки в блоке Double-Acting Rotary Actuator (IL) не учитываются. Чтобы включить утечки в свою симуляцию, установите параметр Cross-sectional geometry равным Custom и соедините порты A и B с портами A и B блока Laminar Leakage (IL).

Добавление утечек в симуляцию

Порты

Сохранение

расширить все

`A` - Порт жидкости для ёмкости A
изотермическая жидкость

Порт изотермической жидкости, сопоставленный с полостью привода

`B` - Порт жидкости для ёмкости B
изотермическая жидкость

Порт изотермической жидкости, сопоставленный с полостью привода.

`R` - Вал привода
механический поступательный

Механический вращательный порт сопоставлен с угловой скоростью и крутящим моментом вала.

`C` - Корпус привода
механический поступательный

Порт Механического привода вращения сопоставлен с корпусом ссылки цилиндра.

Вход

расширить все

`q` - Угол вала
физический сигнал

Угол вала, принятый как физический сигнал от блока Simscape Multibody.

Зависимости

Чтобы открыть этот порт, установите Shaft rotation from chamber A равным Provide input signal from Multibody joint.

Выход

расширить все

`q` - Угол привода
физический сигнал

Угол вала, сообщенный как физический сигнал.

Зависимости

Чтобы открыть этот порт, установите Shaft rotation from chamber A равным Calculate from angular velocity of port R relative to port C.

Параметры

расширить все

Привод

`Mechanical orientation` - Ориентация привода
`Pressure at A causes positive rotation of R relative to C` (по умолчанию) | `Pressure at A causes negative rotation of R relative to C`

Соглашение о перемещении поршня. Pressure at A causes positive displacement of R relative to C соответствует положительному вращению, когда R - C положительно. Pressure at A causes negative displacement of R relative to C соответствует отрицательному повороту, когда R - C положительно.

`Volume displacement in chamber A` - Объемное перемещение
`1e-4 m^3/rad` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Эффективное перемещение привода в ёмкости А.

`Volume displacement in chamber B` - Объемное перемещение
`1e-4 m^3/rad` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Эффективное перемещение привода в ёмкости B.

`Stroke` - Угол
`5.0 rad` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Максимальное перемещение вала между упорами.

`Dead volume in chamber A` - Объем жидкости
`1e-5 m^3` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Объем жидкости, который остается в ёмкости А, когда вал расположен в начале штриха.

`Dead volume in chamber B` - Объем жидкости
`1e-5 m^3` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Объем жидкости, который остается в ёмкости B, когда вал расположен в начале штриха.

`Environment pressure specification` - ссылка давления
`Atmospheric pressure` (по умолчанию) | `Specified pressure`

Выбор давления окружения. Опции включают Atmospheric pressure и Specified pressure.

`Environment pressure` - Пользовательская ссылка на давление
`0.101325 MPa` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Давление снаружи корпуса привода. Это давление воздействует на давления внутри полостей привода. Значение нуля соответствует вакууму.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Environment pressure specification равным Specified pressure.

Жёсткий упор

`Hard stop stiffness coefficient` - Коэффициент жесткости
`1e6` N * m/rad (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Задает упругость для Блок Упора Вращения. Чем больше значение параметра, тем более жестким становится влияние между штоком и упором. Более низкие значения приводят к более мягкому контакту и обычно улучшают эффективность симуляции и сходимость.

`Hard stop damping coefficient` - Коэффициент демпфирования
`150` N * m (рад/с) (по умолчанию) | положительной скалярной величиной

Задает свойство демпфирования сталкивающихся тел для Блок Упора Вращения. При нулевом демпфировании влияние упругое. Чем больше значение параметра, тем больше рассеяние энергии во время взаимодействия поршень-упор. Демпфирование влияет на движение поршня, пока он находится в контакте с ограничителем, включая период, когда ползун выходит из контакта. Установите этот параметр в ненулевое значение, чтобы улучшить эффективность и сходимость вашей симуляции.

`Hard stop model` - Выбор модели для силы на поршне 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`

Моделируйте выбор силы на поршне при полном удлинении или полном уборке. Смотрите блок Упор Вращения для получения дополнительной информации.

`Transition region` - Переходная область
`0.001 rad` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Расстояние, ниже которого масштабирование прикладывается к жёсткому упору. Сила контакта равна нулю, когда расстояние до жёсткого упора равно значению этого параметра. Сила контакта достигает своего полного значения, когда расстояние до жёсткого упора равняется нулю.

Начальные условия

`Shaft rotation from chamber A` - Метод определения угла вала
`Calculate from velocity of port R relative to port C` (по умолчанию) | `Provide input signal from Multibody joint`

Метод определения угла вала. Блок может получить угол от блока Multibody, когда установлен на Provide input signal from Multibody joint, или вычисляет внутренний угол, который сообщается в порте q.

`Initial shaft rotation from chamber A` - Начальное вращение
`0 rad` (по умолчанию) | скаляром

Положение привода в начале симуляции. Это значение находится между 0 и значение Stroke в положительной ориентации, и 0 и отрицательное значение Stroke в отрицательной ориентации.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Shaft rotation from chamber A равным Calculate from velocity of port R relative to port C.

`Fluid dynamic compressibility` - Сжимаемость жидкости
`On` (по умолчанию) | `Off`

Моделирует ли какое-либо изменение плотности жидкости из-за сжимаемости жидкости. Когда Fluid compressibility установлено на On, изменения из-за массового расхода жидкости в блок вычисляются в дополнение к изменениям плотности из-за изменений давления. В библиотеке изотермических жидкостей все блоки вычисляют плотность как функцию от давления.

`Initial liquid pressure in chamber A` - Давление жидкости
`0.101325 MPa` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Давление в полости привода в начале симуляции.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Fluid dynamic compressibility равным On.

`Initial liquid pressure in chamber B` - Давление жидкости
`0.101325 MPa` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Давление в полости привода в начале симуляции.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Fluid dynamic compressibility равным On.

Примеры моделей

Sequencing Circuit for Two Rotary Actuators

Схема секвенирования для двух приводов вращения

Цепь секвенирования, которая основана на четырех обратных клапанах, установленных в линиях давления и возврата второго привода вращательного действия. Давления открытия обратных клапанов счетчика устанавливаются достаточно высоким, чтобы предотвратить поток во вращательный привод 2, в то время как вращательный привод 1 вращается, но ниже давления, которое развивается, когда вращательный привод 1 достигает своего жёсткого упора. В результате вращательный привод 2 начинает движение только после того, как вращательный привод 1 завершит свой штрих.

См. также

Привод двойного действия (G-IL) | Привод двойного действия (IL) | Вращающийся Гидропривод одностороннего действия (IL) | Гидропривод одностороннего действия (IL) | Вращательный Привод Одностороннего Действия (IL)

Документация

Double-Acting Rotary Actuator (IL)

Описание

Смещение

Жёсткий упор

Блоки

Утечка

Порты

Сохранение

A - Порт жидкости для ёмкости A изотермическая жидкость

B - Порт жидкости для ёмкости B изотермическая жидкость

R - Вал привода механический поступательный

C - Корпус привода механический поступательный

Вход

q - Угол вала физический сигнал

Зависимости

Выход

q - Угол привода физический сигнал

Зависимости

Параметры

Привод

Mechanical orientation - Ориентация привода Pressure at A causes positive rotation of R relative to C (по умолчанию) | Pressure at A causes negative rotation of R relative to C

Volume displacement in chamber A - Объемное перемещение 1e-4 m^3/rad (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Volume displacement in chamber B - Объемное перемещение 1e-4 m^3/rad (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Stroke - Угол 5.0 rad (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Dead volume in chamber A - Объем жидкости 1e-5 m^3 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Dead volume in chamber B - Объем жидкости 1e-5 m^3 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Environment pressure specification - ссылка давления Atmospheric pressure (по умолчанию) | Specified pressure

Environment pressure - Пользовательская ссылка на давление 0.101325 MPa (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Жёсткий упор

Hard stop stiffness coefficient - Коэффициент жесткости 1e6 N * m/rad (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Hard stop damping coefficient - Коэффициент демпфирования 150 N * m (рад/с) (по умолчанию) | положительной скалярной величиной

Transition region - Переходная область 0.001 rad (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Начальные условия

Shaft rotation from chamber A - Метод определения угла вала Calculate from velocity of port R relative to port C (по умолчанию) | Provide input signal from Multibody joint

Initial shaft rotation from chamber A - Начальное вращение 0 rad (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Fluid dynamic compressibility - Сжимаемость жидкости On (по умолчанию) | Off

Initial liquid pressure in chamber A - Давление жидкости 0.101325 MPa (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Initial liquid pressure in chamber B - Давление жидкости 0.101325 MPa (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Примеры моделей

Схема секвенирования для двух приводов вращения

См. также

Темы

Документация Simscape Fluids

Поддержка

`A` - Порт жидкости для ёмкости A
изотермическая жидкость

`B` - Порт жидкости для ёмкости B
изотермическая жидкость

`R` - Вал привода
механический поступательный

`C` - Корпус привода
механический поступательный

`q` - Угол вала
физический сигнал

`q` - Угол привода
физический сигнал

`Mechanical orientation` - Ориентация привода
`Pressure at A causes positive rotation of R relative to C` (по умолчанию) | `Pressure at A causes negative rotation of R relative to C`

`Volume displacement in chamber A` - Объемное перемещение
`1e-4 m^3/rad` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Volume displacement in chamber B` - Объемное перемещение
`1e-4 m^3/rad` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Stroke` - Угол
`5.0 rad` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Dead volume in chamber A` - Объем жидкости
`1e-5 m^3` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Dead volume in chamber B` - Объем жидкости
`1e-5 m^3` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Environment pressure specification` - ссылка давления
`Atmospheric pressure` (по умолчанию) | `Specified pressure`

`Environment pressure` - Пользовательская ссылка на давление
`0.101325 MPa` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Hard stop stiffness coefficient` - Коэффициент жесткости
`1e6` N * m/rad (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Hard stop damping coefficient` - Коэффициент демпфирования
`150` N * m (рад/с) (по умолчанию) | положительной скалярной величиной

`Transition region` - Переходная область
`0.001 rad` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Shaft rotation from chamber A` - Метод определения угла вала
`Calculate from velocity of port R relative to port C` (по умолчанию) | `Provide input signal from Multibody joint`

`Initial shaft rotation from chamber A` - Начальное вращение
`0 rad` (по умолчанию) | скаляром

`Fluid dynamic compressibility` - Сжимаемость жидкости
`On` (по умолчанию) | `Off`

`Initial liquid pressure in chamber A` - Давление жидкости
`0.101325 MPa` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Initial liquid pressure in chamber B` - Давление жидкости
`0.101325 MPa` (по умолчанию) | положительная скалярная величина