Disc Brake

Фрикционный тормоз с применяющим давление цилиндром и клавиатуры со сбоем

Библиотека:
Simscape / Автомобильная трансмиссия / Brakes & Detents / Вращательный

Описание

Блок Disc Brake представляет тормоз, расположенный как цилиндрическое давление подающего к одной или нескольким клавиатурам, которые могут связаться с ротором вала. Давление цилиндра заставляет клавиатуры проявлять момент трения на вале. Момент трения сопротивляется вращению вала.

Можно также позволить дать сбой. Когда сбой произойдет, тормоз проявит заданное пользователями давление. Отказы могут произойти в требуемое время или из-за внешнего триггера в порте T.

Модель дискового тормоза

Этот рисунок показывает виды сбоку и виды спереди дискового тормоза.

Дисковый тормоз преобразует давление в тормозном цилиндре от тормозного цилиндра в силу. Дисковый тормоз прикладывает силу в среднем радиусе тормозной колодки.

Уравнение, что использование блока, чтобы вычислить момент привода, зависит от скорости колеса, Ω, такого что когда $Ω \neq 0$ ,

$T = \frac{μ_{k} P π D_{b}^{2} R_{m} N}{4} .$

Однако, когда $Ω = 0,$ крутящий момент, примененный тормозом, равен крутящему моменту, который применяется внешне для вращения колеса. Максимальное значение крутящего момента, который тормоз может применить когда $Ω = 0,$

$T = \frac{μ_{s} P π D_{b}^{2} R_{m} N}{4} .$

В обоих случаях, $R m = \frac{R o + R i}{2}$ .

Где:

T является моментом привода.
P является прикладываемым тормозным давлением.
Ω является скоростью колеса.
N является количеством тормозных колодок в блоке дискового тормоза.
_μs является коэффициентом статического трения пары диск-колодка.
_μk является коэффициентом кинетического трения пары диск-колодка.
_Db является внутренним диаметром тормозного цилиндра суппорта.
_Rm является средним радиусом приложения силы тормозной колодки на тормозном роторе.
_Ro является внешним радиусом тормозной колодки.
_Ri является внутренним радиусом тормозной колодки.

Значение по умолчанию блока моделирует сухой тормоз. Можно смоделировать жидкое трение во влажном тормозе путем установки Viscous friction coefficient, k _v, к ненулевому значению. Крутящий момент на колесе во влажной тормозной системе:

$T_{w e t} = T + k_{v} Ω .$

Дефектное поведение

Когда отказы включены, тормозное давление применяется в ответ на одно или оба из этих триггеров:

Время симуляции — Сбой происходит в требуемое время.
Поведение симуляции — Сбой происходит в ответ на внешний триггер. Это отсоединяет порт T.

Если триггер отказа происходит, входное давление заменяется значением Brake pressure when faulted для остатка от симуляции. Значение 0 подразумевает, что никакое торможение не произойдет. Относительно большое значение подразумевает, что тормоз застревает.

Можно установить блок выпускать дефектную ведомость как предупреждающее сообщение или сообщение об ошибке в Средстве просмотра Диагностики Simulink параметром Reporting when fault occurs.

Тепловая модель

Можно смоделировать эффекты теплового потока и изменения температуры путем осушения дополнительного теплового порта. Чтобы осушить порт, в настройках Friction, устанавливают параметр Thermal Port на Model. Осушение порта также отсоединяет или изменяет значение по умолчанию для этих связанных настроек, параметров и переменных:

Friction> Temperature
Friction> Static friction coefficient vector
Friction> Coulomb friction coefficient vector
Thermal Port> Thermal mass
Variables> Temperature

Переменные

Используйте настройки Variables, чтобы установить приоритет и начальные целевые значения для переменных в блоках перед симуляцией. Для получения дополнительной информации смотрите Приоритет Набора и Начальную Цель для Переменных в блоках.

Зависимости

Переменные настройки отображаются только, когда в настройках Friction параметр Thermal port устанавливается на Model.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`P` — Цилиндрическое давление, панели
физический сигнал

Порт физического сигнала сопоставлен с цилиндрическим давлением.

`T` — Внешний триггер отказа
физический сигнал

Порт физического сигнала для внешнего триггера отказа. Инициирование происходит, когда значение больше 0.5. Нет никакого модуля, сопоставленного с триггерным значением.

Зависимости

Этот порт отображается, когда Enable faults установлен в On и Enable external fault trigger установлен в On.

Сохранение

развернуть все

`S` — Вал
вращательное механическое устройство

Вращательный порт сохранения механического устройства сопоставлен с валом.

`H` — Тепло
тепловой

Тепловой порт сохранения сопоставлен с тепловым потоком.

Зависимости

Этот порт отображается только, когда в настройках Friction параметр Thermal Port устанавливается на Model.

Осушение этого порта делает связанные параметры и переменные видимыми.

Параметры

развернуть все

Геометрия

`Mean pad radius` — Заполните радиус
150 `mm` (значение по умолчанию) | положительный счетчик

Средний радиус клавиатур трения.

`Cylinder bore` — Внутренний диаметр
10 `mm` (значение по умолчанию) | положительный счетчик

Диаметр поршня.

`Number of brake pads` — Заполните количество
2 (значение по умолчанию) | положительное скалярное целое число

Количество клавиатур трения.

Трение

`Thermal port` — Тепловая модель
`Omit` (значение по умолчанию) | `Model`

Модель для теплового потока и изменения температуры:

Omit — Пропустите тепловую динамику.
Model — Включайте тепловую динамику.

Зависимости

Когда этот параметр устанавливается на Model, тепловой порт и связанный параметр и переменные отображаются.

`Temperature` — Температура
[280, 300, 320] `K` (значение по умолчанию) | увеличивающийся вектор

Массив температур раньше создавал 1D интерполяционную таблицу температурного КПД. Значения массивов должны увеличиться слева направо.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда параметр Thermal Port устанавливается на Model.

`Static friction coefficient` — Статическое трение
0.9 (значение по умолчанию) | скаляр

Коэффициент статического трения. Значение, которое вы задаете для этого параметра, должно быть больше значения, которое вы задаете для параметра Coulomb friction coefficient.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда параметр Thermal Port устанавливается на Omit.

`Static friction coefficient vector` — Статическое трение
[.9, .8, .7] | вектор

Коэффициент статического трения, такого, что:

Число элементов в векторе должно совпасть с числом элементов в заданном векторе для параметра Temperature
Значения должны быть больше соответствующего значения, которое вы задаете для параметра Coulomb friction coefficient vector.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда параметр Thermal Port устанавливается на Model.

`Coulomb friction coefficient` — Свяжитесь с трением
0.7 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Коэффициент трения Кулона в барабане пояса связывается с поверхностью. Значение должно быть больше нуля.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда параметр Thermal Port устанавливается на Omit.

`Coulomb friction coefficient vector` — Свяжитесь с трением
[.8, .7, .6] (значение по умолчанию) | увеличивающийся вектор из положительных значений

Коэффициент трения Кулона в барабане пояса связывается с поверхностью, такой что:

Число элементов в векторе должно совпасть с числом элементов в заданном векторе для параметра Temperature
Значения увеличиваются слева направо.
Каждое значение должно быть больше нуля.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда параметр Thermal Port устанавливается на Model.

`Breakaway friction velocity` — Порог трения
0.1 `rad/s` (значение по умолчанию) | скаляр

Угловая скорость, на которой трение переключается от статического до кинетического.

`Viscous friction coefficient` — Вязкое трение
0 `N*m/(rad/s)` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Для влажного тормоза вязкое трение представляет энергетическую потерю для охлаждающейся/смазывающей жидкости между пластинами муфты. Чтобы смоделировать влажный тормоз, задайте ненулевое значение для коэффициента вязкого трения. Значение по умолчанию представляет сухой тормоз.

Отказы

`Enable faults` — Опция отказа
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

Включите внешне или временно инициированные отказы. Когда сбой произойдет, тормозное давление, обычно полученное в порте P, будет установлено в значение, заданное в параметре Brake pressure when faulted.

`Brake pressure when faulted` — Установите давшее сбой тормозное давление
`0 N` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Установите давшее сбой тормозное давление. Когда сбой произойдет, тормозное давление, обычно полученное в порте P, будет установлено в значение, заданное в параметре Brake pressure when faulted. Значение 0 подразумевает, что торможение не происходит. Относительно большое значение подразумевает, что тормоз застревает.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On.

`Enable external fault trigger` — Внешняя триггерная опция
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

Включает порт T. Физический сигнал в порте T, который больше 0.5 триггерный сбой.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On.

`Enable temporal fault trigger` — Временная триггерная опция
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

Включает инициирование отказа в требуемое время. Когда Simulation time for fault event будет достигнут, тормозное давление, обычно полученное в порте P, будет установлено в значение, заданное в параметре Brake pressure when faulted.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On.

`Simulation time for fault event` — Время, в которое инициирован сбой
`5 s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Когда Simulation time for fault event будет достигнут, тормозное давление, обычно полученное в порте P, будет установлено в значение, заданное в параметре Brake pressure when faulted.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On и Enable temporal fault trigger к On.

`Reporting when fault occurs` — Отчет условия отказа
`None` (значение по умолчанию) | `Warning` | `Error`

Создание отчетов о настройке условию отказа. Когда создание отчетов установлено в Warning или Error, сообщение отображено в Средстве просмотра Диагностики Simulink. Когда Error выбран, симуляция остановится, если сбой произойдет.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Enable faults на On.

Тепловой порт

`Thermal mass` — Сопротивление изменению температуры
50 `kJ/K` (значение по умолчанию) | скаляр

Тепловая энергия, требуемая изменить температуру компонента одной степенью. Чем больше количество тепла, тем более стойкий компонент к изменению температуры.

Зависимости

Этот параметр только отображается, когда в настройках Friction, параметр Thermal Port устанавливается на Model.

Расширенные возможности

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

Введенный в R2017b

Документация

Disc Brake

Описание

Модель дискового тормоза

Дефектное поведение

Тепловая модель

Переменные

Порты

Входной параметр

P — Цилиндрическое давление, панели физический сигнал

T — Внешний триггер отказа физический сигнал

Зависимости

Сохранение

S — Вал вращательное механическое устройство

H — Тепло тепловой

Зависимости

Параметры

Геометрия

Mean pad radius — Заполните радиус150 mm (значение по умолчанию) | положительный счетчик

Cylinder bore — Внутренний диаметр10 mm (значение по умолчанию) | положительный счетчик

Number of brake pads — Заполните количество2 (значение по умолчанию) | положительное скалярное целое число

Трение

Thermal port — Тепловая модель Omit (значение по умолчанию) | Model

Зависимости

Temperature — Температура[280, 300, 320] K (значение по умолчанию) | увеличивающийся вектор

Зависимости

Static friction coefficient — Статическое трение0.9 (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Static friction coefficient vector — Статическое трение[.9, .8, .7] | вектор

Зависимости

Coulomb friction coefficient — Свяжитесь с трением0.7 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Coulomb friction coefficient vector — Свяжитесь с трением[.8, .7, .6] (значение по умолчанию) | увеличивающийся вектор из положительных значений

Зависимости

Breakaway friction velocity — Порог трения0.1 rad/s (значение по умолчанию) | скаляр

Viscous friction coefficient — Вязкое трение0 N*m/(rad/s) (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Отказы

Enable faults — Опция отказа Off (значение по умолчанию) | On

Brake pressure when faulted — Установите давшее сбой тормозное давление 0 N (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Enable external fault trigger — Внешняя триггерная опция Off (значение по умолчанию) | On

Зависимости

Enable temporal fault trigger — Временная триггерная опция Off (значение по умолчанию) | On

Зависимости

Simulation time for fault event — Время, в которое инициирован сбой 5 s (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

Зависимости

Reporting when fault occurs — Отчет условия отказа None (значение по умолчанию) | Warning | Error

Зависимости

Тепловой порт

Thermal mass — Сопротивление изменению температуры50 kJ/K (значение по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Документация Simscape Driveline

Поддержка

`P` — Цилиндрическое давление, панели
физический сигнал

`T` — Внешний триггер отказа
физический сигнал

`S` — Вал
вращательное механическое устройство

`H` — Тепло
тепловой

`Mean pad radius` — Заполните радиус
150 `mm` (значение по умолчанию) | положительный счетчик

`Cylinder bore` — Внутренний диаметр
10 `mm` (значение по умолчанию) | положительный счетчик

`Number of brake pads` — Заполните количество
2 (значение по умолчанию) | положительное скалярное целое число

`Thermal port` — Тепловая модель
`Omit` (значение по умолчанию) | `Model`

`Temperature` — Температура
[280, 300, 320] `K` (значение по умолчанию) | увеличивающийся вектор

`Static friction coefficient` — Статическое трение
0.9 (значение по умолчанию) | скаляр

`Static friction coefficient vector` — Статическое трение
[.9, .8, .7] | вектор

`Coulomb friction coefficient` — Свяжитесь с трением
0.7 (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Coulomb friction coefficient vector` — Свяжитесь с трением
[.8, .7, .6] (значение по умолчанию) | увеличивающийся вектор из положительных значений

`Breakaway friction velocity` — Порог трения
0.1 `rad/s` (значение по умолчанию) | скаляр

`Viscous friction coefficient` — Вязкое трение
0 `N*m/(rad/s)` (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`Enable faults` — Опция отказа
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

`Brake pressure when faulted` — Установите давшее сбой тормозное давление
`0 N` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Enable external fault trigger` — Внешняя триггерная опция
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

`Enable temporal fault trigger` — Временная триггерная опция
`Off` (значение по умолчанию) | `On`

`Simulation time for fault event` — Время, в которое инициирован сбой
`5 s` (значение по умолчанию) | положительная скалярная величина

`Reporting when fault occurs` — Отчет условия отказа
`None` (значение по умолчанию) | `Warning` | `Error`

`Thermal mass` — Сопротивление изменению температуры
50 `kJ/K` (значение по умолчанию) | скаляр

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