Fundamental Friction Clutch

Фрикционная муфта с кинетическими и статическими моментами трения в качестве входов

  • Библиотека:
  • Simscape/Driveline/Сцепления/Основные компоненты

  • Fundamental Friction Clutch block

Описание

Блок Fundamental Friction Clutch представляет механизм, который передает вращательную степень через трение. Муфта содержит два набора фрикционных пластин, каждый из которых жестко соединен с приводным валом, входящими в контакт для взаимодействия. При контакте пластины испытывают фрикционные крутящие моменты, которые позволяют степени течь между валами привода.

Муфта может быть двунаправленной или однонаправленной. Двунаправленная муфта может скользить в положительном и отрицательном направлениях. Однонаправленная муфта может скользить только в положительном направлении. Направление скольжения положительное, если последующий вал вращается быстрее, чем основной вал, и отрицательное, если он вращается медленнее. Блок определяет скорость скольжения как различие

ω=ωFωB,

где:

  • ω - скорость скольжения.

  • ωF - скорость вращения последующего приводного вала.

  • ωB - скорость вращения базового приводного вала.

Состояния муфты

Муфта может быть в трех состояниях:

  • Заблокировано - Реальное состояние муфты, в котором фрикционные пластины вращаются как модуль. Замкнутая муфта имеет одну вращательную степень свободы. Он не испытывает потерь степени из-за трения.

  • Разблокировано - Реальное состояние муфты, в котором фрикционные пластины скользят друг относительно друга. Разблокированная муфта имеет две вращательные степени свободы. Он испытывает потери степени, равные продукту скорости скольжения и кинетического крутящего момента трения.

  • Подождите - состояние виртуальной муфты, которое поддерживает движение предыдущего состояния во время тестирования на блокировку и разблокировку. Степени свободы и потери мощности муфты зависят от предыдущего состояния муфты.

Схема показывает условия, при которых муфта заблокирована и разблокирована. Муфта обычно блокируется, если крутящий момент, который она передает, лежит между ее пределами статического момента трения, и величина скорости скольжения меньше, чем ее отклонение скорости. Сцепление разблокировано в противном случае.

На схеме:

  • τ - крутящий момент, передаваемый между пластинами муфты.

  • τS- и τ S+ - пределы статического момента трения.

  • τK - кинетический крутящий момент трения между пластинами сцепления.

  • ωTol - допуск скорости скольжения муфты.

  • ω скорость скольжения между пластинами сцепления.

Блок идентифицирует состояние муфты через порт физического сигнала M используя значения -1, 0 и + 1. Таблица суммирует соответствие между состояниями и выходом значениями.

Государство Значение
Разблокировано Вперед или Ждать Вперед+1
Разблокированное сторнирование или ожидание сторнирования-1
Заблокировано или разблокировано начальное состояние0

Изменения состояния

В начале симуляции муфта находится в одном из двух состояний - заблокированном или исходном разблокированном. Начальное разблокированное состояние уникально тем, что ему не хватает направления движения. Муфта остается в этом состоянии до тех пор, пока скорость скольжения муфты не станет ненулевой. Муфта затем переходит в соответствующее состояние, разблокирована назад или разблокирована вперед, согласно схеме.

Во время симуляции муфта проверяет различные динамические условия, чтобы определить соответствующие переходы состояния, если таковые имеются. Схемы показывают возможные переходы, их динамические условия и результирующие состояния. Если муфта является однонаправленной, схема уменьшается до правой половины. Схема показывает переходы для односторонней муфты.

Схема показывает переходы для двухсторонней муфты.

Тепловая модель

Блок Fundamental Friction Clutch моделирует эффекты теплового потока и тепла, генерируемого относительно количества степени, рассеянной, когда вы активируете тепловой порт. Чтобы симулировать тепловой поток, вы должны подключить порт к другому блоку с включенным тепловым портом. Многие блоки Simscape™ Driveline™ имеют опции теплового моделирования. Когда параметр, который поддерживает тепловое моделирование, доступен, он появляется как вектор, длина которого соответствует длине Temperature. Для получения дополнительной информации смотрите Модель тепловых потерь в компонентах привода.

Чтобы включить тепловой порт, установите Thermal Port равным Model. Включение теплового порта также включает следующие настройки:

  • Parameters> Thermal Mass

  • Variables> Temperature

Переменные

Используйте настройки Variables, чтобы задать приоритет и начальные целевые значения для основных переменных перед симуляцией. Для получения дополнительной информации смотрите Задать приоритет и Начальный целевой объект для основных переменных.

Зависимости

Чтобы включить эти настройки, установите Thermal port равным Model.

Порты

Вход

расширить все

Входной порт физического сигнала для кинетического крутящего момента трения.

Входной порт физического сигнала для верхнего предела статического момента трения.

Входной порт физического сигнала для нижнего предела крутящего момента статического трения.

Выход

расширить все

Выходной порт физического сигнала для скорости скольжения муфты.

Выходной порт физического сигнала для состояния муфты.

Сохранение

расширить все

Вращательные порты сопоставлены с ведущим валом.

Вращательные порты сопоставлены с ведомым валом.

Тепловой порт сопоставлен с тепловым потоком. Тепловые порты позволяют вам моделировать тепловой поток между блоком и соединенной сетью. Для получения дополнительной информации смотрите Модель тепловых потерь в компонентах привода.

Зависимости

Чтобы включить эти настройки, установите Thermal Port равным Model.

Параметры

расширить все

Скольжение направления муфты позволяет между ее пластинами. Двунаправленная муфта обеспечивает положительные и отрицательные скорости скольжения. Однонаправленная муфта позволяет только положительные скорости скольжения.

Однонаправленная муфта эквивалентна фрикционной муфте, соединенной параллельно с односторонней муфтой, которая разъединяется только, когда скорость скольжения становится положительной. Чтобы смоделировать однонаправленную муфту с скольжением в отрицательном направлении, противоположные соединения основы и последующего порта.

Модель теплового потока и изменения температуры:

  • Omit - Пренебрегать тепловой динамикой.

  • Model - Включить тепловую динамику.

Тепловая энергия, необходимая для изменения температуры компонента одним тепловым модулем. Чем больше тепловая масса, тем более устойчивым компонентом является изменение температуры.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Thermal Port равным Model.

Скольжение скорости, ниже которой муфта может заблокироваться. Сцепление блокируется, если после падения ниже допуска скорости сцепления кинетический крутящий момент трения ненулевой, и передаваемый крутящий момент находится между пределами статического момента трения.

Состояние муфты в начале симуляции. Муфта может быть в одном из двух состояний, заблокирована и разблокирована. Заблокированная муфта ограничивает основу и последующие валы вращаться с той же скоростью, то есть как один модуль. Разблокированная муфта позволяет двум валам вращаться с различными скоростями, что приводит к скольжению между пластинами муфты.

Муфте, которая начинает симуляцию разблокированной, не хватает направления движения. По этой причине, после проверки того, что разблокированное состояние верно, блок автоматически определяет соответствующее направление движения на основе динамики привода. Основываясь на направлении движения, муфта затем переходит в разблокированное-противоположное или разблокированное прямое состояние.

Примеры моделей

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

.
Введенный в R2011a
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте