Моделируйте муфты с вязкими потерями на трение
Источником потерь в системе сцепления, соединяющей два приводных вала, является вязкое трение на двух подшипниках вала. Рассмотрим sdl_clutch_custom модель, представленная в Engage и Dengage Gears Использование муфты. Здесь вы добавляете кинетический крутящий момент трения, пропорциональный скорости вращения с обеих сторон муфты (вязкое трение). Библиотека Simscape™ Foundation предоставляет блок Rotational Damper, который представляет собой такой демпфер. Угловое движение приводных валов относительно другого компонента. Здесь скорости вращения валов измеряются относительно вращательного заземления, представленного Mechanical Rotational Reference. Можно создать фрикционную подсистему, которая применяет такой крутящий момент к любой соединенной с ней оси привода. Можно скопировать подсистему и изменить существующую модель муфты путем соединения двух копий с обеих сторон муфты.
Примечание
Скорость, используемая в этом демпфировании, является абсолютной скоростью одного вала относительно упора. Если у вас было два вращающихся вала привода и вы хотели оказать относительное демпфирование между ними как функцию от их относительных скоростей, используйте тот же блок Вращательного Демпфера, соединенный между двумя осями.
Создание подсистемы демпфирования крутящего момента
Вязкий крутящий момент трения τ fric = - μ ω, где μ - коэффициент вязкого трения. Для реализации этого крутящего момента:
Можно начать с измененной модели с передач Engage и Disengage с помощью Clutchtutorial или с
sdl_clutch_customмодель. В любом случае откройте модель.Из библиотеки Simscape скопируйте Mechanical Rotational Reference, Rotational Damper и Connection Port в окно модели.
Из библиотеки Simscape Driveline™ Couplings & Drives > Springs & Dampers скопируйте блок Rotational Damper в окно модели.
Соедините Механическую Вращательную Ссылку с портом корпуса (C) Вращательного Демпфера и штоковым (R) портом Вращательного Демпфера с Портом Соединения.
Для блока Вращательный Демпфер, для Damping coefficient, введите
0.3. Оставьте модули по умолчанию.Выберите весь подключенный набор из трех блоков и создайте подсистему. Назовите подсистему
Damper 1.Создайте вторую копию
Damper. Назовите новую подсистемуDamper 2.
Вращательная Демпфирующая Подсистема
Подключение и симуляция демпфированной системы сцепления
Завершите и запустите модель.
Соедините две подсистемы Демпфера с приводной линией модели муфты, как показано на рисунке.
Демпфированная пользовательская модель муфты
Измените время симуляции на 20 секунд.
Откройте блоки Scope и нажмите Start. Чтобы просмотреть полные графики, перерегулируйте горизонтальные оси возможности с помощью Autoscale.
Давление сцепления и внешние крутящие моменты прикладываются как и прежде. Теперь валы вращаются медленнее из-за демпфирования.
Как и прежде, Inertia2 начинает крутиться, когда муфта начинает зацепляться через 2 секунды. После того, как сцепление запирается на 4 секунды, корпус продолжает ускоряться, с меньшей скоростью, чем это делалось без демпфирования. Примерно на 6,7 секунде муфта начинает разъединяться и полностью разъединяется на 7 секунде. При условии трения Inertia2 теперь начинает замедляться, в отличие от корпуса без трения. Когда внешний крутящий момент снимается, его скорость вращения падает экспоненциально со временем.
Поведение Inertia1 сложнее. Он начинает вращаться вверх, с меньшей скоростью, чем раньше, из-за демпфирования. С 2-7 секунд в симуляции Inertia1 разделяет внешний крутящий момент с Inertia2 через Муфту и Простую Передачу. Через 7 секунд внешний крутящий момент применяется только к Inertia1. Он продолжает ускоряться, с постоянно замедляющейся скоростью, из-за демпфирования. Если вы позволяете симуляции работать без остановки, Inertia приближается к своей конечной скорости вращения, состоянию, где фрикционный крутящий момент в точности балансирует внешне приложенный крутящий момент. Эта конечная скорость является ω term = τ ext/, или 1/0,3 = 3,3333 радиан/секунду. Третий график возможности приближается к этому терминальному значению.