Belt-Cable Spool

Источник и приемник ремня в системе шкивов

  • Библиотека:
  • Simscape/Multibody/Ремни и кабели

  • Belt-Cable Spool block

Описание

Блок Belt-Cable Spool представляет собой цилиндрический барабан, на который можно намотать (и из которого можно размотать) ремень системы шкивов. Золотник помечает конец шнура и точку, в которой двигатель или другой источник степени часто тянет нагрузку. Блок Belt-Cable End обычно помечает второй конец ремня, к которому обычно присоединена сама нагрузка. В зависимости от того, является ли он намоткой или размоткой, золотник может вести себя как бесконечный источник шнура или как бесконечная раковина того же самого.

Золотник служит интерфейсом между областью ремня, специфичной для систем шкивов, и областью системы координат, общей для всех других компонентов мультитела. Порт ремня (A) идентифицирует конец ремня, который должен быть намотан на золотник, и относительное размещение этого совета в системе шкивов. Порт системы координат (R) идентифицирует опорную систему координат золотника и ее размещение в более широкой модели мультитела.

Степени свободы золотника являются функцией соединения, посредством которого золотник соединяется с другими компонентами. Повсеместно революционное соединение обеспечивает эти степени свободы; они уменьшаются в этом случае до поворота вокруг одной оси (оси золотника). Входы приведения в действие, заданные непосредственно через соединение с помощью сигналов крутящего момента или движения, служат для приведения золотника в действие и для ветра (или размотки) шнура.

Шнур входит и выходит из барабана по касательной к окружности барабана. В соответствии с правилом правой руки обмотка находится в направлении против часовой стрелки вокруг оси вращения барабана. Эта ось по определению является осью Z локальной опорной системы координат (R). Чтобы обратить направление обмотки назад, необходимо развернуть локальную опорную систему координат так, чтобы ось Z указала в противоположном направлении - например, приложением поворота системы координат через блок Rigid Transform.

Поверхность золотника (гладкая или канавчатая) не рассматривается в модели. В сложение, шнур считается обернутым вокруг золотника по кругу, который имеет постоянный радиус (радиус окружности тангажа) и копланарный с поперечным сечением лебедки. Изменения радиуса золотника из-за обмотки игнорируются.

По умолчанию шнур может входить и выходить из золотника под углом к его центральной плоскости (θ на рисунке). Этот угол может варьироваться во время симуляции - например, из-за перемещения золотника на призматическом соединении. Хотя точка контакта всегда находится в центральной плоскости золотника, золотник может перемещаться, когда установлен на шарнире. Шнур также может быть ограничен входом и выходом из золотника в его центральной плоскости. Применение этого ограничения зависит от настроек блока Belt-Cable Properties.

Инерция золотника и намотанного на него шнура также игнорируются. Чтобы захватить инерцию золотника фиксированной массы, используйте Cylindrical Solid или Inertia блок. Рассмотрим Cylindrical Solid блок, если стереометрия важна в модели. Чтобы захватить переменные массовые свойства шнура, когда он наклоняется и раскручивается от золотника, используйте блок из библиотеки Переменных Твердых частиц - для примера Variable Cylindrical Solid или General Variable Mass.

Порты

Система координат

расширить все

Опорная система координат для присоединения золотника к оставшейся части модели мультитела.

Ремень

расширить все

Точка касания между осевой линией шнура и кругом тангажа золотника.

Параметры

расширить все

Расстояние от центра золотника до ходовой оси шнура, измеренное в дуге, в которой происходит контакт. В составных системах шкивов различия в радиусах тангажа часто определяют отношение, при котором уменьшается скорость или увеличивается крутящий момент.

Выбор кинематических переменных для восприятия. Установите флажок, чтобы открыть порт физического сигнала для соответствующей переменной. Переменные, доступные для измерения:

  • Spool Angle A - Угол, измеренный в плоскости xy опорной системы координат, от локальной оси x до линии между началом системы координат и точкой контакта A .

    Если точка контакта выше xz -плоскости (в + y -области опорной системы координат), угол положительный. Если точка контакта находится ниже xz -плоскости, угол отрицательный. Угол равен нулю, когда точка контакта находится точно в xz -плоскости.

    Угол не является модульным. Вместо того, чтобы быть ограниченным диапазоном 360 градусов - привязка к началу области значений после завершения поворота - измеренное значение изменяется постоянно с повторными поворотами. Каждый поворот, который делает барабан, складывает (или вычитает) 2, к измерению.

    Используйте порт qpa для этого измерения.

  • Fleet Angle A - Угол от xy-плоскости опорной системы координат к шнуру в точке контакта A. Плоскость xy совпадает с плоскостью центра барабана.

    Если шнур приближается к точке контакта сверху xy-плоскости (в области + z опорной системы координат), угол положительный. Если шнур приближается снизу, угол отрицательный. Угол равен нулю, когда шнур приближается к точке контакта в центральной плоскости барабана.

    Угол является модульным, что означает, что его значение связано - здесь, между - Эта область значений открыта. Измеренное значение может измениться между-π/2 и + π/2, но это не может поразить ни один предел.

    Обратите внимание, что если параметру Drum Belt-Cable Alignment блока задано значение Belt-Cable Properties Monitored Planarблок шкива должен быть плоским, и поэтому угол вала всегда равен нулю. Чтобы смоделировать неланарную сборку, используйте настройку по умолчанию для этого параметра: Unrestricted.

    Используйте порт qfa для этого измерения.

Примеры моделей

Forklift

Грузоподъемник

Моделирует вилочный погрузчик, который использует гидравлический и шкивный механизмы для выполнения подъемного действия. Наклон мачт также управляется гидравлическими цилиндрами. Погрузчик состоит из 3 мачт, а именно основной мачты, верхней мачты и вилочной мачты. Основная мачта соединяется с шасси шарнирными соединениями, и ее наклон управляется гидроцилиндрами наклона. Верхняя мачта скользит по основной мачте, и ее движение управляется гидроцилиндрами лифта. Вилочная мачта скользит по верхней мачте и висит через ремни, который управляет движением вилочной мачты. Обычное приложение склада показано в этом примере, где цель погрузчика состоит в том, чтобы захватить коробку, пройти через отбойник и поместить коробку в стойки. Пространственные блоки Силы контакта используются во всех местах контакта, чтобы смоделировать контакт между телами. Контакт между поверхностью земли и колесами моделируется с помощью блока бесконечной плоскости, а контакт между вилками и коробкой моделируется с помощью блоков точек.

Расширенные возможности

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

.
Введенный в R2018a