Гидравлический ротационный привод одностороннего действия
Гидравлические цилиндры
Блок Single-Acting Rotary Actuator моделирует гидравлический ротационный привод одностороннего действия, который непосредственно преобразует энергию жидкости в механическую энергию вращения без промежуточных передач, такую как реечный механизм, скользящий шлиц, цепь, и так далее. Гидроприводы одностороннего действия генерируют крутящий момент и движение в только одном направлении. Используйте внешнее устройство, такое как пружина или другой гидропривод, установленный встречно, чтобы переместить вал в противоположное направление.
Модель привода создана библиотечных блоков Основы Simscape™. Принципиальная схема модели представлена ниже.
Блоки в схеме выполняют следующие функции:
| Rotational Hydro-Mechanical Converter | Преобразует энергию жидкости в механическую энергию вращения и наоборот, при рассчитывании сжимаемость жидкости. |
| Rotational Hard Stop | Накладывает ограничения на вращение вала. |
| Linear Hydraulic Resistance | Счета на утечки. |
Связь A является гидравлическим портом, соответствующим полости гидропривода. Связь S является портом механического привода, связанная с валом привода.
Направление блока является корректируемым и может управляться параметром Actuator orientation.
Никакая загрузка, такая как инерция, трение, пружина, и так далее, не учтена. При необходимости можно легко добавить их путем соединения соответствующего базового блока с портом S.
Эффективное смещение привода. Значением по умолчанию является 4.5e-5 м^3/рад.
Максимальное перемещение вала между упорами. Значением по умолчанию является 5.1 рад.
Положение вала в начале моделирования. Можно установить положение вала на любой угол в его диапазоне. Значение по умолчанию 0, который соответствует положению вала в самом начале диапазона.
Объем жидкости в полости, когда вал расположен в самом начале диапазона. Значением по умолчанию является 1e-4 м^3.
Коэффициент утечек для блока Линейного Гидравлического Сопротивления. Значением по умолчанию является 1e-14 (м^3/c) / Па.
Коэффициент удельной теплоемкости для блока Емкости Гидравлического Поршня. Значением по умолчанию является 1.4.
Определяет свойства упругости сталкивающихся тел для блока Упор Вращения. Чем больше значение параметра, тем меньше тела проникают друг в друга, более твердое, которым становится удар. Меньшее значение параметра вступает в контакт мягче, но обычно улучшает сходимость и вычислительный КПД. Значением по умолчанию является 1e6 Н*м/рад.
Задает свойство демпфирования сталкивающихся тел для блока Упор Вращения. При нулевом демпфировании столкновение близко к абсолютно упругому. Чем больше значение параметра, тем больше энергии рассеивается во время взаимодействия. Следует иметь в виду, что демпфирование влияет на движение поршня, пока он находится в контакте с ограничителем, включая период, когда ползун выходит из контакта. По причинам вычислительной эффективности и сходимости MathWorks рекомендует, присвоить ненулевое значение этому параметру. Значение по умолчанию является 150 Н*м / (рад/с).
Методы моделирования для жестких упоров. Опции включают:
Stiffness and damping applied smoothly through transition region (значение по умолчанию) — Масштаб силы контакта от нуля до ее полного значения на заданной длине. Масштабирование является полиномом по своей природе. Функция масштабирования полинома численно является гладкой, и она не производит нулевых пересечений любого вида.
Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound — Примените полное значение вычисленной силы контакта при нарушении жесткого упора. Сила контакта является соединением упругих и демпфирующих сил во время проникновения и упругой силы — без демпфирующей составляющей — во время восстановления. Никакое сглаживание не применяется.
Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound — Примените полное значение вычисленной силы контакта при нарушении жесткого упора. Сила контакта является соединением упругих и демпфирующих сил и во время проникновения и во время восстановления. Никакое сглаживание не применяется. Это - модель жесткого упора, используемая в предыдущих релизах.
Расстояние, ниже которого масштабирование применяется к силе жесткого упора. Сила контакта является нулем, когда расстояние до жесткого упора равно значению, заданному здесь. Это в его полном значении, когда расстояние до жесткого упора является нулем. Значение по умолчанию 1 mm..
Задает ориентацию привода относительно глобального положительного направления. Привод 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. Если давление, приложенное к порту А, генерирует крутящий момент в обратном направлении, установите параметр на Acts in negative direction. Значением по умолчанию является Acts in positive direction.
Параметр, определенный типом рабочей жидкости:
Fluid bulk modulus
Используйте блок Hydraulic Fluid или блок Custom Hydraulic Fluid, чтобы определить свойства жидкости.
Блок имеет следующие порты:
AГидравлический порт, сопоставленный с входным отверстием привода.
SПорт Механического привода вращения, связанный с валом.
Linear Hydraulic Resistance | Rotational Hard Stop | Rotational Hydro-Mechanical Converter