Линейное преобразование перепада давления к приведению в действие в изотермической жидкой системе
Simscape / Жидкости / Изотермическая Жидкость / Приводы
Блок Double-Acting Actuator (IL) моделирует линейное преобразование перепада давления между двумя емкостями к перемещению поршня. Поршневым приведением в действие управляет перепад давления, действующий на поршневую пластину, которая разделяет емкости. Движение поршня, когда это - близкое полное дополнительное или полное сокращение, ограничивается одной из трех моделей жесткого упора. Сжимаемость жидкости опционально моделируется в обеих поршневых камерах.
Порты A и B являются изотермическими жидкими входами. Порт C представляет преобразование регистра привода, в то время как поршневая скорость возвращена в порте R. Когда положение поршня вычисляется внутренне, сообщается в порте p, и когда положение установлено связью с соединением Simscape™ Multibody™, это получено как физический сигнал в порте p.
Можно задать направление перемещения поршня параметром Mechanical orientation. Если механическая ориентация установлена в Pressure at A causes positive displacement of R relative to C
, поршень расширяет, когда перепад давления p – p B положителен. Если Mechanical orientation установлен в Pressure at A causes negative displacement of R relative to C
, поршень отрекается для положительного перепада давлений между жидкостью и газовыми камерами.
Перемещение поршня измеряется как положение в порте R относительно порта C. Mechanical orientation идентифицирует направление перемещения поршня. Перемещение поршня нейтрально, или 0
, когда емкость объем равна емкости мертвый объем. Когда смещение получено как вход, гарантируйте, что производная положения равна поршневой скорости. Это автоматически имеет место, когда вход получен от связи блока Translational Multibody Interface до соединения Simscape Multibody.
Чтобы избежать механического устройства повреждают на привод, когда оно полностью расширено или в убранном положении, привод обычно отображает нелинейное поведение, когда поршень приближается к этим пределам. Блок Double-Acting Actuator (IL) моделирует это поведение с выбором трех моделей жесткого упора, которые моделируют существенную податливость через систему пружинного демпфера. Модели жесткого упора:
Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound
.
Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound
.
Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound
.
Сила жесткого упора моделируется, когда поршень в его верхней или нижней границе. Граничная область в Transition region Piston stroke или поршневого смещения начальной буквы. За пределами этой области,
Для получения дополнительной информации об этих настройках, смотрите страницу блока Translational Hard Stop.
Можно опционально смоделировать демпфирование к экстремальным значениям хода поршня. Моделирование цилиндрического демпфирования конца замедляет перемещение поршня, когда это приближается к своему максимальному расширению в его соответствующей емкости, которая задана в Piston stroke. Для получения дополнительной информации о функциональности гидродемпфера смотрите Гидродемпфер (IL).
Можно опционально смоделировать трение против перемещения поршня. Когда Cylinder friction effect установлен в On
, получившееся трение является комбинацией Stribeck, Кулона и вязких эффектов. Перепад давлений измеряется между давлением емкости и давлением среды. Для получения дополнительной информации о модели трения и ее ограничениях, смотрите Блок Трение в Гидроцилиндре.
Можно опционально смоделировать утечку между жидкими емкостями и поршневым резервуаром. Когда Internal leakage установлен в On
, Поток Пуазейля моделируется между поршнем и цилиндром. Этот блок использует блок Simscape Foundation Library Laminar Leakage (IL). Скорость потока жидкости вычисляется как:
где:
ν является жидкой кинематической вязкостью.
L является поршневой длиной, p – P 0.
p A является давлением в порте A.
ENV p является экологическим давлением, которое выбрано в параметре Environment pressure specification.
Цилиндрический диаметр, d 0, где c является Piston-cylinder clearance, и поршневой диаметр, d i, где A P является средним значением параметров Piston cross-sectional area in chamber B и Piston cross-sectional area in chamber A.
В экстремальных значениях демпфера A и площади постоянного отверстия B и области значений давления запорного клапана, можно обеспечить числовую робастность в симуляции путем корректировки блока Smoothing factor. Функция сглаживания применяется ко всем расчетным областям и давлениям клапана, но в основном влияет на симуляцию в экстремальных значениях этих областей значений.
Нормированная площадь постоянного отверстия вычисляется как:
где:
Aleak является демпфером A и демпфером B Leakage area between plunger and cushion sleeve.
Amax является демпфером A и демпфером B Cushion plunger cross-sectional area.
Smoothing factor, f, применяется к нормированной области:
Сглаживавшая площадь постоянного отверстия:
Точно так же нормированное давление клапана:
где:
pcracking является демпфером Check valve cracking pressure differential.
pmax является демпфером Check valve maximum pressure differential.
Сглаживание применилось к нормированному давлению:
и сглаживавшее давление:
Блок Double-Acting Actuator (IL) включает четыре блока Основы Simscape:
и два Изотермических Жидких библиотечных блока:
Гидропривод одностороннего действия (IL) | Привод двойного действия (G-IL) | Ротационный привод двойного действия (IL) | Привод клапана сервомотора двойного действия (IL)