Rotating Single-Acting Actuator (IL)

Привод на вращающемся валу в изотермической гидравлической сети

Библиотека:
Simscape/Жидкости/Изотермическая жидкость/Приводы

Описание

Блок Вращающийся Гидропривод одностороннего действия (IL) моделирует привод, который вращается вокруг своей центральной оси в изотермической гидравлической сети. Вращающиеся приводы используются во вращающихся компонентах управления валом, таких как фрикционные муфты или тормоза. Жидкость входит в привод в порту A. Скорость вращения задается как порт W. Порт C связан с корпусом привода, и скорость и сила поршня заданы в порте R.

Когда положение поршня вычисляется внутренне, это сообщается в порте p, и когда положение устанавливается соединением с Simscape™ Multibody™ соединением, оно принимается как физический сигнал в порте p. Движение поршня, когда он близок к полному удлинению или полному уборке, ограничено одной из трех моделей жёсткого упора. Fluid dynamic compressibility можно смоделировать.

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 Dead volume. Когда перемещение принято как вход, убедитесь, что производная положения равна скорости поршня. Это автоматически происходит, когда вход получен от соединения блока Translational Multibody Interface с соединением 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 Привода Двойного Действия (IL) моделирует это поведение с выбором трех моделей жёсткого упора, которые моделируют податливость материала через систему пружин-демпферов. 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 Piston stroke или поршня. За пределами этой области, $F_{H a r d S t o p} = 0.$

Дополнительные сведения об этих настройках см. на странице блока Translational Hard Stop.

Подкомпоненты блоков

Блок Вращающегося Гидропривода одностороннего действия (IL) содержит трёх Изотермических библиотечных блоков Жидкости:

Схема привода

Порты

Сохранение

расширить все

`A` - Входной порт жидкостной ёмкости
изотермическая жидкость

Входной порт в ёмкость.

`C` - Корпус привода
механический поступательный

Базовый порт для скорости и силы привода.

`R` - Скорость штока
механический поступательный

Порт, сопоставленный со скоростью и силой поршня.

Вход

расширить все

`W` - Скорость вращения привода
физический сигнал

Скорость вращения привода, принимаемая как физический сигнал в рад/с.

`p` - Положение поршня, м
физический сигнал

Положение поршня в m, полученное как физический сигнал от блока Simscape Multibody.

Зависимости

Чтобы открыть этот порт, установите Piston displacement равным Provide input signal from Multibody joint.

Выход

расширить все

`p` - Положение поршня, м
физический сигнал

Положение поршня в m, возвращается как физический сигнал.

Зависимости

Чтобы открыть этот порт, установите Piston displacement равным Calculate from velocity of port R relative to port C.

Параметры

расширить все

Привод

`Piston outer radius` - Внешний радиус поршня
`0.1 m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Внешний радиус поршня.

`Piston inner radius` - Внутренний радиус поршня
`0.05 m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Внутренний радиус поршня.

`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 положительному перемещению, или удлинению штока привода, когда R - C положительно. Pressure at A causes negative displacement of R relative to C соответствует отрицательному перемещению, или уборке штока привода, когда R - C положительно.

`Piston stroke` - Максимальное расстояние хода поршня
`0.1 m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Максимальное расстояние хода поршня.

`Dead volume` - Объем жидкости при полном уборке поршня
`1e-5 m^3` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Откройте объем в камере с жидкостью, когда поршень будет полностью втянут.

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

Эталонное давление окружения. The Atmospheric pressure опция устанавливает давление окружающей среды равным 0,101325 МПа.

`Environment pressure` - Определяемое пользователем давление в окружающей среде
`0.101325 MPa` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Определяемое пользователем давление окружающей среды.

Зависимости

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

Гидравлический канал

`Fluid entry radius` - Радиус канала жидкости
`0.06 m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Радиус открытия жидкости во вращающемся валу. Это значение должно быть больше или равно Piston inner radius и меньше или равно Piston outer radius.

`Fluid channel cross-sectional area` - Площадь поперечного сечения жидкости
`1e-3 m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Площадь поперечного сечения гидравлического канала.

`Discharge coefficient` - Коэффициент расхода
`0.64` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент потерь разряда потока.

`Critical Reynolds number` - Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения
`150` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения через отверстие.

Жёсткий упор

`Hard-stop stiffness coefficient` - Коэффициент жесткости
`1e10 N/m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент жесткости поршня. Это значение должно быть больше 0.

`Hard-stop damping coefficient` - Коэффициент демпфирования
`150 N/(m/s)` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент демпфирования поршня.

`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. Для получения дополнительной информации см. блок Translational Hard Stop.

`Transition region` - область значений применения модели силы жёсткого упора
`0.1 mm` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Область значений применения модели силы жёсткого упора. Вне области значений максимального удлинения поршня и максимального уборки поршня Hard stop model не прикладывается и нет дополнительной силы на поршень.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Hard stop model равным Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound.

Начальные условия

`Piston displacement` - Метод определения положения поршня
`Calculate from velocity of port R relative to port C` (по умолчанию) | `Provide input signal from Multibody joint`

Метод определения положения поршня. Блок может получить положение от блока Multibody, когда установлено на Provide input signal from Multibody joint, или вычисляет положение внутри и сообщает положение в порту p. Положение находится между 0 и Piston stroke, когда механическая ориентация положительная и 0 и - Piston stroke, когда механическая ориентация отрицательная.

`Initial piston displacement` - Положение поршня в начале симуляции
`0 m` (по умолчанию) | скаляром

Положение поршня в начале симуляции.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Piston displacement равным Calculate from velocity of port R relative to port C.

`Fluid dynamic compressibility` - Моделировать ли 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` - Начальное давление жидкости для сжимаемых жидкостей
`0.101325 MPa` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Начальное давление жидкости для сжимаемых жидкостей.

Зависимости

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

См. также

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

Документация

Rotating Single-Acting Actuator (IL)

Описание

Смещение

Жёсткий упор

Подкомпоненты блоков

Порты

Сохранение

A - Входной порт жидкостной ёмкости изотермическая жидкость

C - Корпус привода механический поступательный

R - Скорость штока механический поступательный

Вход

W - Скорость вращения привода физический сигнал

p - Положение поршня, м физический сигнал

Зависимости

Выход

p - Положение поршня, м физический сигнал

Зависимости

Параметры

Привод

Piston outer radius - Внешний радиус поршня 0.1 m (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Piston inner radius - Внутренний радиус поршня 0.05 m (по умолчанию) | положительная скалярная величина

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) | положительная скалярная величина

Dead volume - Объем жидкости при полном уборке поршня 1e-5 m^3 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

Environment pressure - Определяемое пользователем давление в окружающей среде 0.101325 MPa (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Гидравлический канал

Fluid entry radius - Радиус канала жидкости 0.06 m (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Fluid channel cross-sectional area - Площадь поперечного сечения жидкости 1e-3 m^2 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Discharge coefficient - Коэффициент расхода 0.64 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Critical Reynolds number - Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения 150 (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Жёсткий упор

Hard-stop stiffness coefficient - Коэффициент жесткости 1e10 N/m (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Hard-stop damping coefficient - Коэффициент демпфирования 150 N/(m/s) (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Transition region - область значений применения модели силы жёсткого упора 0.1 mm (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Начальные условия

Piston displacement - Метод определения положения поршня Calculate from velocity of port R relative to port C (по умолчанию) | Provide input signal from Multibody joint

Initial piston displacement - Положение поршня в начале симуляции 0 m (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

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

Initial liquid pressure - Начальное давление жидкости для сжимаемых жидкостей 0.101325 MPa (по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

См. также

Темы

Документация Simscape Fluids

Поддержка

`A` - Входной порт жидкостной ёмкости
изотермическая жидкость

`C` - Корпус привода
механический поступательный

`R` - Скорость штока
механический поступательный

`W` - Скорость вращения привода
физический сигнал

`p` - Положение поршня, м
физический сигнал

`p` - Положение поршня, м
физический сигнал

`Piston outer radius` - Внешний радиус поршня
`0.1 m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Piston inner radius` - Внутренний радиус поршня
`0.05 m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`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) | положительная скалярная величина

`Dead volume` - Объем жидкости при полном уборке поршня
`1e-5 m^3` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

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

`Environment pressure` - Определяемое пользователем давление в окружающей среде
`0.101325 MPa` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Fluid entry radius` - Радиус канала жидкости
`0.06 m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Fluid channel cross-sectional area` - Площадь поперечного сечения жидкости
`1e-3 m^2` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Discharge coefficient` - Коэффициент расхода
`0.64` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Critical Reynolds number` - Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения
`150` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Hard-stop stiffness coefficient` - Коэффициент жесткости
`1e10 N/m` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Hard-stop damping coefficient` - Коэффициент демпфирования
`150 N/(m/s)` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Transition region` - область значений применения модели силы жёсткого упора
`0.1 mm` (по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Piston displacement` - Метод определения положения поршня
`Calculate from velocity of port R relative to port C` (по умолчанию) | `Provide input signal from Multibody joint`

`Initial piston displacement` - Положение поршня в начале симуляции
`0 m` (по умолчанию) | скаляром

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

`Initial liquid pressure` - Начальное давление жидкости для сжимаемых жидкостей
`0.101325 MPa` (по умолчанию) | положительная скалярная величина