Интерфейс между гидравлической и механической поступательной областями
Гидравлические элементы
Блок Translational Hydro-Mechanical Converter моделирует идеальный преобразователь, который преобразует энергию жидкости в механическую энергию в виде поступательного движения выходного представителя преобразователя и наоборот. Опция сжимаемости делает конвертер учитывающим динамические изменения плотности жидкости.
Используя этот блок в качестве базового элемента, можно создать большое разнообразие моделей гидроцилиндра, добавив специфичные для приложения эффекты, такие как утечки, трение, жёсткие упоры и так далее.
Преобразователь моделируется согласно следующим уравнениям:
где
q | Скорость потока жидкости в ёмкость конвертера |
A | Эффективная площадь базового поршня |
v R | Скорость штока конвертера |
v C | Скорость корпуса конвертера |
F | Сила, разработанная конвертером |
p | Абсолютное давление жидкости в ёмкости конвертера |
V | Объем поршня |
α | Относительное количество поглощенного воздуха |
ρ l0 | Плотность жидкости в атмосферных условиях |
ρ g0 | Плотность газа в атмосферных условиях |
<reservedrangesplaceholder0> 0 | Атмосферное давление |
γ | Удельный коэффициент тепла |
β l | Модуль объемной упругости в атмосферных условиях и без газа |
ε | Механическая ориентация конвертера (1 если увеличение давления жидкости приводит к положительному перемещению R относительно C, -1 если увеличение давления жидкости вызывает отрицательное перемещение R относительно C) |
Объем поршня вычисляется согласно
где
V мертвы | Мертвый объем ёмкости |
<reservedrangesplaceholder0> 0 | Начальное положение поршня |
x | Перемещение поршня из начального положения |
Порт А является гидравлическим портом, сопоставленным с входным отверстием конвертера. Порты R и C являются переводными механическими портами, сопоставленными со штоком и корпусом конвертера, соответственно.
Диалоговое окно блока не имеет Source code ссылки. Чтобы просмотреть базовый источник компонента, откройте следующие файлы в MATLAB® редактор:
Для несжимаемой реализации конвертера - translational_converter_incompressible.ssc
Для реализации сжимаемого конвертера - translational_converter_compressible.ssc
Блок моделирует идеальный конвертер с опцией для расчета сжимаемости жидкости. Другие эффекты, такие как жёсткие упоры, инерция или утечки, моделируются вне конвертера.
Эффективная площадь базового поршня. Значение по умолчанию 5e-4
м ^ 2.
Задает ориентацию конвертера относительно глобально присвоенного положительного направления. Конвертер 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:
Pressure at A causes positive displacement of R relative to C
- Увеличение давления жидкости приводит к положительному перемещению порта R относительно порта C. Это значение по умолчанию.
Pressure at A causes negative displacement of R relative to C
- Увеличение давления жидкости приводит к отрицательному перемещению порта R относительно порта C.
Определяет, принята ли плотность жидкости за постоянную или изменяющуюся с давлением. Значение по умолчанию Off
, в этом случае блок моделирует идеальный преобразователь. Если вы выбираете On
, диалоговое окно блока отображает дополнительные параметры, которые позволяют вам модели динамические изменения плотности жидкости, не добавляя никаких дополнительных блоков.
Выберите метод для определения перемещения R порта относительно C порта:
Calculate from velocity of port R relative to port C
- Вычислите перемещение от относительных скоростей портов на основе блочных уравнений. Это метод по умолчанию.
Provide input signal from Multibody joint
- Включите порт p входного физического сигнала, чтобы передать информацию о перемещении от шарнира Multibody. Используйте этот метод только, когда вы соединяете конвертер с соединением Multibody при помощи блока Translational Multibody Interface. Для получения дополнительной информации см. раздел «Как передать информацию о положении».
Этот параметр включен, когда Compressibility On
.
Начальное смещение поршня от упора гидроцилиндра. Этот параметр включен, когда Compressibility On
а Piston displacement есть Calculate from velocity of port R relative to port C
. Значение по умолчанию 0
м.
Объем жидкости в ёмкости при нулевом положении поршня. Этот параметр включен, когда Compressibility On
. Значение по умолчанию 1e-4
м ^ 3.
Коэффициент удельной теплоемкости. Этот параметр включен, когда Compressibility On
. Значение по умолчанию 1.4
.
Начальное давление в ёмкости. Этот параметр задает начальное условие для использования при вычислении начального состояния блока в начале запуска симуляции. Это включено, когда Compressibility On
. Значение по умолчанию 0
.
Блок имеет следующие порты:
A
Гидравлический порт сопоставлен с входным отверстием конвертера.
R
Порт механической передачи, сопоставленная со штоком конвертера.
C
Порт механической передачи, связанная с корпусом конвертера.
P
Входной порт физического сигнала, который передает информацию о положении от Simscape™ Multibody™ соединения. Подключите этот порт к порту p измерения положения соединения. Для получения дополнительной информации смотрите Соединение Simscape-сетей к Simscape Multibody Joints. Чтобы включить этот порт, установите параметр Interface displacement равным Provide input signal from Multibody joint
.