Single-Acting Hydraulic Cylinder (Simple)
Основные функциональные возможности гидроцилиндра одностороннего действия
Библиотека
Гидравлические Цилиндры
Описание
Блок Single-Acting Hydraulic Cylinder (Simple) представляет собой упрощенную версию гидравлического цилиндра, разработанную для приложений, где должна быть воспроизведена только основная функциональность цилиндра, в обмен на лучшую вычислительную эффективность. По этим причинам такие факторы, как сжимаемость жидкости, трение и утечки, приняты незначительными. Жёсткие упоры приняты неупругими, чтобы исключить любые возможные колебания в конце штриха. Модель особенно подходит для симуляции в реальном времени и HIL (оборудование в цикле), если такие упрощения приемлемы.
Модель описывается следующими уравнениями:
где
| F | Сила, развиваемая цилиндром |
| v | Скорость штока гидроцилиндра |
| vR, vC | Абсолютные скорости штока гидроцилиндра и корпуса цилиндра, соответственно |
| A | Площадь базового поршня |
| p | Давление на входном отверстии гидроцилиндра |
| q | Скорость потока жидкости на входе в гидроцилиндр |
| x | Положение поршня |
| x0 | Начальное расстояние между поршнем и прописной буквой |
| Fc | Жёсткий упор |
| xE | Расстояние, на которое поршень может перемещаться, чтобы полностью выйти из начального положения |
| xR | Расстояние, на которое поршень может перемещаться, чтобы полностью убрать из начального положения |
| Kp | Коэффициент проникновения |
| S | Поршневые штрихи |
Основным различием этого блока от блока Single-Acting Hydraulic Cylinder является представление жёсткого упора:
Блок Single-Acting Hydraulic Cylinder использует упругую модель упора, которая по существу является комбинацией пружины и демпфера, соединенных параллельно. Жесткость пружины, представляющей упругость контакта сталкивающихся тел, очень высока, что приводит к высокочастотным, малозначным колебаниям в момент столкновения тел. Эти колебания вряд ли можно заметить экспериментально, но их трудно обработать численной симуляцией и в целом уменьшить вычислительную эффективность.
Жёсткий упор в блоке Single-Acting Hydraulic Cylinder (Simple) представлен неупругой моделью, которая по существу является вязким демпфером с коэффициентом демпфирования, зависящим от проникновения. Этот коэффициент упоминается как коэффициент проникновения. При неупругой модели во время влияния не генерируется никаких колебаний, что приводит к повышению численной устойчивости и эффективности. Но модель неупругого упора имеет функцию, который вы должны учитывать при выборе модели: сталкивающиеся тела продолжают медленно двигаться друг в друга, пока контакт загружен силой сжатия. В реальной жизни это явление подобно столкновению двух тел, разделённых большим слоем вязкой жидкости. Требуется некоторое время, чтобы сжать жидкость, прежде чем тела сами вступят в контакт.
Связи R и C портов механической передачи соответствуют штоку гидроцилиндра и зажима корпусу гидроцилиндра, соответственно. Связь A является гидравлическим портом, сопоставленным с входным отверстием гидроцилиндра. Выходной порт физического сигнала P показывает удлинение штока тока.
Давление в порте А генерирует силу в направлении, заданном параметром Cylinder orientation.
Основные допущения и ограничения
Трение между движущимися частями не учитывается.
Эффекты инерции не учитываются.
Сжимаемость жидкости не учитывается.
Утечки приняты незначительными.
Жёсткие упоры приняты неупругими, как объяснено выше.
Параметры
- Piston area
Эффективная площадь базового поршня. Значение по умолчанию
5e-4м ^ 2.- Piston stroke
Максимальное перемещение поршня между прописными буквами. Значение по умолчанию
0.1м.- Initial distance between piston and cap
Расстояние между поршнем и прописной буквой в начале симуляции. Это значение не может превышать штрих поршня. Значение по умолчанию
0, что соответствует полностью убранному положению.- Penetration coefficient
Задает свойство проникновения сталкивающихся тел. Чем выше значение коэффициента, тем меньше тела проникают друг в друга, но чем резче увеличение силы влияния. Чтобы узнать значение коэффициента для конкретного приложения, рекомендуется запустить одну и ту же модель с различными моделями жёсткого упора (или с различными моделями гидроцилиндра), пока они не покажут результаты закрытия. Значение по умолчанию коэффициента
1e12Н/м/( м/с).- Cylinder orientation
Задает ориентацию гидроцилиндра относительно глобально присвоенного положительного направления. Цилиндр может быть установлен двумя различными способами, в зависимости от того, прикладывает ли он силу в положительном или отрицательном направлении, когда давление прикладывается к его входному отверстию. Если давление, приложенное к порту А, оказывает силу в отрицательном направлении, установите параметр равным
Acts in negative direction. Значение по умолчаниюActs in positive direction.
Порты
Блок имеет следующие порты:
AГидравлический порт сопоставлен с входным отверстием гидроцилиндра.
RПорт механической передачи, сопоставленная со штоком гидроцилиндра.
CПорт механической передачи, связанная с корпусом зажима цилиндра.
PВыходной порт физического сигнала, который выводит удлинитель штока.
Расширенные возможности
См. также
Double-Acting Hydraulic Cylinder | Double-Acting Hydraulic Cylinder (Simple) | Single-Acting Hydraulic Cylinder | Translational Hard Stop | Translational Hydro-Mechanical Converter