Трение в контакте между вращающимися телами
Механические Вращательные Элементы
Блок Rotational Friction представляет трение в контакте между вращающимися телами. Крутящий момент трения моделируется как функция относительной скорости и принимается как сумма Компонентов моделей Стрибека, Кулона и вязкого трения, как показано на следующем рисунке.
Трение Стрибека, TS, является отрицательно наклонными характеристиками, происходящими при низких скоростях (см. [1]). Трение Кулона, TC, приводит к постоянному крутящему моменту при любой скорости. Вязкое трение, TV, противостоит движению с крутящим моментом, прямо пропорциональным относительной скорости. Сумма трений Кулона и Стрибека в окрестностях нулевой скорости часто упоминается как отрывное трение, Tbrk. Трение аппроксимируется следующими уравнениями:
где
| T | Крутящий момент трения |
| T C | Трение Кулона крутящий момент |
| T brk | Отрывной крутящий момент трения |
| ω brk | Скорость трения при отрыве |
| ω ST | Порог скорости Stribeck |
| ω Coul | Кулонский порог скорости |
| ω R, ω C | Абсолютные скорости вращения выводов R и C, соответственно |
| ω | Относительная скорость |
| f | Коэффициент вязкого трения |
Экспоненциальная функция, используемая в части Стрибека уравнения силы, непрерывна и распадается на величинах скорости, больших, чем скорость трения отрыва.
Гиперболическая тангенсная функция, используемая в кулоновском фрагменте уравнения силы, гарантирует, что уравнение плавно и непрерывно через ω = 0, но быстро достигает своего полного значения при ненулевых скоростях.
Блок имеет положительное направление от порта R до порта C. Это означает, что, если скорость порта R больше, чем скорость порта C, блок передает крутящий момент от R до C.
Чтобы задать приоритет и начальные целевые значения для основных переменных до симуляции, используйте вкладку Variables в диалоговом окне блока (или раздел Variables в Property Inspector блоков). Для получения дополнительной информации смотрите Задать приоритет и Начальный целевой объект для основных переменных.
Отрывной крутящий момент трения, который является суммой Кулона и статических трений. Он должен быть больше или равен значению трения Кулона. Значение по умолчанию 25 Н * м.
Скорость, с которой трение Штрибека находится на пике. На данной точке сумма трения Штрибека и Кулона является Breakaway friction force. Значение по умолчанию 0.1 рад/с.
Трение Кулона крутящий момент, который является трением, которое противостоит вращению с постоянным крутящим моментом при любой скорости. Значение по умолчанию 20 Н * м.
Коэффициент пропорциональности между моментом трения и относительной скоростью вращения. Значение значения параметров должно быть больше или равно нулю. Значение по умолчанию 100 Н * м/( рад/с).
Блок имеет следующие порты:
RМеханический вращательный порт.
CМеханический вращательный порт.
Пример Механической Вращательной Системы с Движением Скольжения-Скольжения иллюстрирует использование блока Rotational Friction в механических системах. Фрикционный элемент установлен между нагрузкой и источником скорости, и существует различие между отрывом и трениями Кулона. В результате в областях постоянных скоростей развивается скольжение палки.
[1] B. Armstrong, C.C. de Wit, фрикционное моделирование и компенсация, The Control Handbook, CRC Press, 1995
Rotational Damper | Rotational Hard Stop | Rotational Spring