Single-Acting Actuator (TL)
Линейный привод с перемещением поршня, управляемым одной ёмкостью с терможидкостью
- Библиотека:
Simscape/Жидкости/Тепловая жидкость/Приводы
Описание
Блок Single-Acting Actuator (TL) моделирует линейный привод с перемещением поршня, управляемым одной ёмкостью тепловой жидкости. Привод генерирует силу в штрихи выдвижения и уборки, но сила приводов зависит от абсолютного давления в одной ёмкости.
Рисунок показывает ключевые компоненты модели привода. Порт A представляет входное отверстие ёмкости тепловой жидкости. Порт R представляет собой поршень привода и порт C корпуса привода. Порт H представляет тепловую границу между ёмкостью тепловой жидкости и окружения.
Схема гидропривода одностороннего действия
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.
Направление перемещения поршня зависит от настройки механической ориентации в диалоговом окне блока. Если механическая ориентация положительная, то положительное абсолютное давление в порту A приводит к положительному перемещению поршня относительно корпуса привода. Направление движения изменяет противоположное для отрицательной механической ориентации.
Жёсткий упор
Набор жёстких упоров ограничивает область значений движения поршня. Жёсткие упоры рассматриваются как системы пружин-демпферов. Коэффициент жесткости пружины управляет восстановительным компонентом силы контакта с жёстким упором и коэффициентом демпфирования рассеивающего компонента.
Жёсткие упоры расположены на дистальных концах штриха поршня. Если механическая ориентация положительная, то нижний жёсткий упор на x = 0 и верхний жёсткий упор на x = + stroke. Если механическая ориентация отрицательная, то нижний жёсткий упор на x = - stroke и верхний жёсткий упор на x = 0.
Композитный блок
Этот блок является составным компонентом, основанным на блоках Simscape™ Foundation:
Составная компонентная схема
Порты
A - порт терможидкости, представляющий ёмкость A
C - Порт привода, представляющий корпус привода
R - Порт привода, представляющий поршень привода
H - Тепловой порт, представляющий тепловой интерфейс между ёмкостью A и окружением
p - Входной порт физического сигнала для данных о положении поршня. Чтобы открыть этот порт, установите Piston displacement from chamber A cap равным
Provide input signal from Multibody joint.p - Выходной порт физического сигнала для данных о положении поршня. Чтобы открыть этот порт, установите Piston displacement from chamber A cap равным
Calculate from velocity of port R relative to port C.
Параметры
Вкладка Привод
- Mechanical orientation
Ориентация поршня привода относительно направления потока. Положительная ориентация заставляет поршень двигаться в положительном направлении относительно корпуса привода в ответ на положительную скорость потока жидкости через порт A. Настройкой по умолчанию является
Pressure at A causes positive displacement of R relative to C.Механическая ориентация влияет на размещение жёстких упоров привода. Один жёсткий упор всегда находится в нулевом положении. Второй жёсткий упор находится на расстоянии штриха поршня, если механическая ориентация положительная, и на минусе расстояния штриха поршня, если механическая ориентация отрицательная.
- Piston cross-sectional area
Площадь, нормальная к направлению потока в полость привода А. Блок использует эту площадь, чтобы вычислить гидравлическую силу из-за давления жидкости в ёмкость А. Площадь поперечного сечения поршня должна быть больше нуля. Значение по умолчанию
0.01м ^ 2.- Piston stroke
Максимальное расстояние, на которое может перемещаться поршень привода. Штрих поршня должен быть больше нуля. Значение по умолчанию
0.1м.Жёсткие упоры ограничивают перемещение поршня длиной штриха поршня. Один жёсткий упор расположен в нулевом положении. Второй жёсткий упор находится на расстоянии штриха поршня, если Mechanical Orientation установлено на
Pressure at A causes positive displacement of R relative to Cи при минусе штрих поршня, если Mechanical Orientation установлен наPressure at A causes negative displacement of R relative to C.- Dead volume
Объем жидкости, остающийся в полости привода при нулевом перемещении поршня. Блок использует этот объем для расчета массы и накопления энергии в ёмкости, когда поршень находится в нулевом положении. Мертвый объем должен быть больше нуля. Значение по умолчанию
1e-5м ^ 3.- Environment pressure specification
Выбор давления окружения. Опции включают
Atmospheric pressureиSpecified pressure. ВыборSpecified pressureпредоставляет дополнительный параметр, Environment pressure.- Environment pressure
Давление снаружи корпуса привода. Это давление воздействует на давления внутри полости привода. Значение нуля соответствует вакууму. Значение по умолчанию
0.101325МПа. Этот параметр видим, только когда Environment pressure specification установлено наSpecified pressure.
Жёсткий упор
- Hard-stop stiffness coefficient
Пружинный коэффициент жёстких упоров привода. Пружинный коэффициент учитывает восстановительный фрагмент силы контакта с жёстким упором. Увеличьте значение коэффициента, чтобы смоделировать более жесткий контакт. Значение по умолчанию
1e10Н/м.- Hard-stop damping coefficient
Коэффициент демпфирования жёстких упоров привода. Коэффициент демпфирования учитывает рассеивающий фрагмент силы контакта с жёстким упором. Увеличьте значение коэффициента, чтобы уменьшить отскок при контакте. Значение по умолчанию
150Н/( м/с).- Hard stop model
Методы моделирования для жёстких упоров. Опции включают:
Stiffness and damping applied smoothly through transition region(по умолчанию) - Масштабируйте амплитуду контактной силы от нуля до ее полного значения на заданной длине перехода. Масштабирование носит полиномиальный характер. Функция масштабирования полинома численно сглажена и не производит нулевых пересечений любого вида.Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound- Приложите полное значение расчетной контактной силы при нарушении местоположения жёсткого упора. Сила контакта представляет собой смесь пружины и демпфирующих сил во время проникновения и упругой силы - без демпфирующей составляющей - во время отскока. Сглаживание не применяется.Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound- Приложите полное значение расчетной контактной силы при нарушении местоположения жёсткого упора. Сила контакта представляет собой смесь пружины и демпфирующих сил во время как проникновения, так и отскока. Сглаживание не применяется. Это жёсткий упор, используемая в предыдущих релизах.
- Transition region
Расстояние, ниже которого масштабирование прикладывается к жёсткому упору. Сила контакта равна нулю, когда расстояние до жёсткого упора равно значению, заданному здесь. Это при полном значении, когда расстояние до жёсткого упора равняется нулю. Значение по умолчанию 1
mm..
Вкладка Начальные условия
- Piston displacement from chamber A cap
Метод определения положения поршня. Блок может получить положение от блока Multibody, когда установлено на
Provide input signal from Multibody joint. Значение по умолчаниюCalculate from velocity of port R relative to port C.- Initial piston displacement
Положение поршня в начале симуляции. Это значение должно быть между нулем и штрихом поршня, если параметр Mechanical orientation установлен в
Pressure at A causes positive displacement of R relative to C. Это должно быть между нулем и минусом штриха поршня, если параметр Mechanical orientation установлен вPressure at A causes negative displacement of R relative to C. Значение по умолчанию0m. Чтобы включить этот параметр, установите Piston displacement from chamber A cap равнымCalculate from velocity of port R relative to port C.- Initial liquid temperature
Температура в полости привода в начале симуляции. Значение по умолчанию
293.15K.- Fluid dynamic compressibility
Опция для моделирования эффектов из-за динамической сжимаемости жидкости. Выберите
Onдля обеспечения гидродинамической сжимаемости иOffчтобы отключить его.- Initial liquid pressure
Давление в полости привода в начале симуляции. Значение по умолчанию
0.101325МПа.