Single-Acting Rotary Actuator
Гидравлический вращательный привод одностороннего действия
Библиотека
Гидравлические Цилиндры
Описание
Блок Single-Acting Rotary Actuator моделирует гидравлический вращательный привод одностороннего действия, которая непосредственно преобразует энергию жидкости в механическую энергию вращения, не используя промежуточные передачи, такие как реечные механизмы, скользящий шлиц, цепь и так далее. Гидроприводы одностороннего действия генерируйте крутящий момент и движение в только одном направлении. Использовать внешнее устройство, такое как пружина или другой противоположный установленный привод, для перемещения вала в противоположном направлении.
Модель привода построена из библиотечных блоков Simscape™ Foundation. Принципиальная схема модели представлена ниже.
Блоки в схеме выполняют следующие функции:
| Rotational Hydro-Mechanical Converter | Преобразует энергию жидкости в механическую энергию вращения и наоборот, с учетом сжимаемости жидкости. |
| Rotational Hard Stop | Накладывает пределы на вращение вала. |
| Linear Hydraulic Resistance | Учитывает утечки. |
Связь A является гидравлическим портом, соответствующим полости привода. Связь S является портом механического вращений, сопоставленным с валом привода.
Направление блока регулируется и может управляться с помощью параметра Actuator orientation.
Основные допущения и ограничения
Никакие загрузки, такие как инерция, трение, пружина и так далее, не учитываются. При необходимости можно легко добавить их, подключив соответствующий базовый блок к порту S.
Параметры
- Actuator displacement
Эффективное перемещение привода. Значение по умолчанию
4.5e-5м ^ 3/рад.- Shaft stroke
Максимальное перемещение вала между упорами. Значение по умолчанию
5.1рад.- Shaft initial angle
Положение вала в начале симуляции. Положение вала можно задать на любой угол в пределах его штриха. Значение по умолчанию
0, что соответствует положению вала в самом начале штриха.- Dead volume
Объем жидкости в полости, когда вал расположен в самом начале штриха. Значение по умолчанию
1e-4м ^ 3.- Leak coefficient
Коэффициент утечек для блока Линейного Гидравлического Сопротивления. Значение по умолчанию
1e-14(м ^ 3/с )/Па.- Specific heat ratio
Коэффициент удельной теплоемкости для Блока Емкости Гидравлического Поршня. Значение по умолчанию
1.4.- Contact stiffness
Задает свойство упругости сталкивающихся тел для Блок Упора Вращения. Чем больше значение параметра, тем меньше тела проникают друг в друга, тем более жестким становится влияние. Меньшее значение параметра делает контакт более мягким, но в целом улучшает сходимость и вычислительную эффективность. Значение по умолчанию
1e6Н * м/рад.- Contact damping
Задает свойство демпфирования сталкивающихся тел для Блок Упора Вращения. При нулевом демпфировании влияние близко к абсолютно упругому. Чем больше значение параметра, тем больше энергии рассеивается во время взаимодействия. Следует иметь в виду, что демпфирование влияет на движение поршня, пока он находится в контакте с ограничителем, включая период, когда ползун выходит из контакта. По причинам вычислительной эффективности и сходимости MathWorks рекомендует присвоить ненулевое значение этому параметру. Значение по умолчанию является 150 Н * м/( рад/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..- Actuator orientation
Задает ориентацию привода относительно глобально присвоенного положительного направления. Привод может быть установлен двумя различными способами, в зависимости от того, создает ли он крутящий момент в положительном или отрицательном направлении, когда давление прикладывается к его входному отверстию. Если давление, приложенное к порту А, генерирует крутящий момент в отрицательном направлении, установите параметр равным
Acts in negative direction. Значение по умолчаниюActs in positive direction.
Глобальные параметры
Параметр, определяемый типом рабочей жидкости:
Fluid bulk modulus
Используйте блок Hydraulic Fluid или блок Custom Hydraulic Fluid, чтобы задать свойства жидкости.
Порты
Блок имеет следующие порты:
AГидравлический порт сопоставлен с входным отверстием привода.
SПорт Механического привода вращения, сопоставленный с валом.