Линейное преобразование давления на приведение в действие в изотермической жидкой системе
Simscape / Жидкости / Изотермическая Жидкость / Приводы
Блок Single-Acting Actuator (IL) представляет привод, который преобразует жидкое давление в порте A в механическую силу в порте R через отрекающийся от расширения поршень. Перемещение поршня ограничивается моделью жесткого упора. 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.
Initial piston displacement, Fluid dynamic compressibility и ссылочное экологическое давление могут быть изменены. Жидкая и механическая инерция не моделируется.
Перемещение поршня измеряется как положение в порте R относительно порта C. Mechanical orientation идентифицирует направление перемещения поршня. Перемещение поршня нейтрально, или 0
, когда объем емкости равен Dead volume. 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.
Три модели доступны, чтобы смоделировать дополнительный предел поршня привода. Этот блок использует подобную формулировку в качестве блока Translational Hard Stop и универсального затухания моделей и коэффициентов жесткости в обоих концах хода поршня. Для получения дополнительной информации об опциях модели жесткого упора смотрите блок Translational Hard Stop.
Сила жесткого упора моделируется, когда поршень в его верхней или нижней границе. Граничная область в Transition region Piston stroke или Piston initial displacement. За пределами этой области,
Можно опционально смоделировать демпфирование к экстремальным значениям хода поршня. Установка Cylinder end cushioning к On
замедляет перемещение поршня, когда оно приближается к своему максимальному расширению, которое задано в Piston stroke. Для получения дополнительной информации о функциональности гидродемпфера смотрите блок Cylinder Cushion (IL).
Можно опционально смоделировать трение против перемещения поршня. Когда Cylinder friction 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 жидкой емкостью и поршневым резервуаром. Когда 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 Piston cross-sectional area.
В экстремальных значениях площади постоянного отверстия демпфера 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 Leakage area between plunger and cushion sleeve.
Amax является 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 Single-Acting Actuator (IL) включает четыре Основы Simscape и два Библиотечных блока Жидкостей:
Поступательный жесткий упор
Ламинарная утечка (IL)
Конвертер
Датчик
Гидродемпфер (IL)
Цилиндрическое трение (IL)
Привод структурная схема
Вращение гидропривода одностороннего действия (IL) | Ротационный привод одностороннего действия (IL) | Экспериментальный привод клапана (IL) | Привод двойного действия (IL) | Привод двойного действия (G-IL)