Rotational Hydro-Mechanical Converter
Интерфейс между гидравлическим и областями вращательного механического устройства
Библиотека
Гидравлические элементы
Описание
Блок Rotational Hydro-Mechanical Converter моделирует идеальный преобразователь, который преобразует энергию жидкости в механическую энергию, в форме вращательного движения вала конвертера, и наоборот. Физически, конвертер представляет основной компонент ротационного привода лопасти одностороннего действия. Опция сжимаемости делает счет конвертера на динамические изменения плотности жидкости.
Используя этот блок как базовый элемент, можно создать большое множество ротационных приводов путем добавления специализированных эффектов, таких как утечка, трение, жесткие упоры, и так далее.
Конвертер симулирован согласно следующим уравнениям:
где
| q | Скорость потока жидкости к емкости конвертера |
| D | Смещение конвертера или объем жидкости должно было вращать вал на угловой модуль |
| ωS | Угловая скорость вала конвертера |
| ωC | Скорость вращения случая конвертера |
| T | Закрутите на вале |
| p | Абсолютное давление жидкости в емкости конвертера |
| V | Поршневой объем |
| α | Relative amount of trapped air |
| ρ l0 | Плотность жидкости при атмосферных условиях |
| ρ g0 | Плотность газа при атмосферных условиях |
| p 0 | Атмосферное давление |
| γ | Отношение удельной теплоемкости |
| β l | Модуль объемной упругости при атмосферных условиях и никаком газе |
| ε | Механическая ориентация конвертера (1 если увеличение жидкого давления вызывает положительное вращение R относительно C, -1 если увеличение жидкого давления вызывает отрицательное вращение R относительно C) |
Поршневой объем вычисляется согласно
где
| Мертвый V | Поместите в камеру мертвый объем |
| θ0 | Угол начальной буквы вала |
| θ | Вращение вала от исходного положения |
Порт А является гидравлическим портом, сопоставленным с входом конвертера. Порты S и C являются портами сохранения вращательного механического устройства, сопоставленными с валом и случаем конвертера, соответственно. Давление в порте А генерирует крутящий момент в направлении, заданном параметром Converter orientation.
Диалоговое окно блока не имеет ссылки Source code. Чтобы просмотреть базовый источник компонента, откройте следующие файлы в MATLAB® редактор:
Для несжимаемой реализации конвертера —
rotational_converter_incompressible.sscДля сжимаемой реализации конвертера —
rotational_converter_compressible.ssc
Основные допущения и ограничения
Блок симулирует идеальный конвертер с опцией с учетом сжимаемости жидкости. Другие эффекты, такие как жесткие упоры, инерция, или утечка, моделируются за пределами конвертера.
Параметры
- Displacement
Эффективное смещение конвертера. Значением по умолчанию является
1.2e-4м^3/рад.- Converter orientation
Задает ориентацию конвертера относительно глобального положительного направления. Конвертер может быть установлен двумя различными способами, в зависимости от того, генерирует ли он крутящий момент в положительном или в отрицательном направлении при подаче давления на вход:
Pressure at A causes positive displacement of R relative to C— Увеличение жидкого давления приводит к положительному вращению порта R относительно порта C. Это значение по умолчанию.Pressure at A causes negative displacement of R relative to C— Увеличение жидкого давления приводит к отрицательному вращению порта R относительно порта C.
- Compressibility
Задает, взята ли плотность жидкости в качестве постоянной или меняющейся в зависимости от давления. Значением по умолчанию является
Off, в этом случае блок моделирует идеальный преобразователь. Если вы выбираетеOn, диалоговое окно блока отображает дополнительные параметры, которые позволяют вам динамические изменения модели плотности жидкости, не добавляя дополнительных блоков.- Shaft rotation
Выберите метод, чтобы определить вращение порта R относительно порта C:
Calculate from velocity of port R relative to port C— Вычислите вращение от относительных скоростей порта, на основе уравнений блока. Это - метод по умолчанию.Provide input signal from Multibody joint— Позвольте входному порту q физического сигнала передать информацию о вращении от Мультисустава. Используйте этот метод только, когда вы соедините конвертер с Мультисуставом при помощи блока Rotational Multibody Interface. Для получения дополнительной информации смотрите, Как Передать Информацию о положении.
Этот параметр включен, когда Compressibility является
On.- Initial shaft angle
Начальное смещение поршня от упора гидроцилиндра. Этот параметр включен, когда Compressibility является
Onи Shaft rotation являетсяCalculate from velocity of port R relative to port CЗначение по умолчанию 0.- Dead volume
Объем жидкости в емкости в нулевом положении поршня. Этот параметр включен, когда Compressibility является
On. Значением по умолчанию является1e-4м^3.- Specific heat ratio
Коэффициент удельной теплоемкости. Этот параметр включен, когда Compressibility является
On. Значением по умолчанию является1.4.- Initial pressure
Начальное давление в емкости. Этот параметр задает начальное условие для использования в вычислении начального состояния блока в начале запущенной симуляции. Это включено, когда Compressibility является
OnЗначение по умолчанию 0.
Порты
Блок имеет следующие порты:
AГидравлический порт сопоставлен с входом конвертера.
SПорт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен с валом конвертера.
CПорт сохранения вращательного механического устройства сопоставлен со случаем конвертера.
PВходной порт физического сигнала, который передает информацию о положении от соединения Simscape™ Multibody™. Соедините этот порт с портом q обнаружения положения соединения. Для получения дополнительной информации смотрите Соединяющиеся Сети Simscape к Соединениям Simscape Multibody. Чтобы включить этот порт, установите параметр Interface rotation на
Provide input signal from Multibody joint.