Реализуйте редуктор скорости
Высокий уровень, схематичный показанный ниже, создается из трех основных блоков: высокоскоростной вал, устройство сокращения и низкоскоростной вал. Больше деталей о модели вала включено в Механические страницы с описанием Вала.
Следующий рисунок показывает Simulink® схематичный из модели редуктора скорости.
Движущими силами устройства сокращения управляет следующее уравнение:
где J rdh является инерцией устройства сокращения относительно высокоскоростной стороны, ускорение высокоскоростной стороны устройства сокращения, Th является крутящим моментом, переданным высокоскоростным валом к входу устройства сокращения, Tl является крутящим моментом, переданным низкоскоростным валом от выхода устройства сокращения, η является КПД устройства сокращения, и i - отношение сокращения (i ≥1).
Для устройств сокращения, состоявших из механизмов, КПД варьируется согласно типу механизмов, количеству этапов (таким образом отношение сокращения), смазка, и т.д. Для маленьких отношений сокращения КПД может подняться на 95%. Для более высоких отношений сокращения КПД может быть всего 75%. Однако большинство коммерческих редукторов скорости теперь имеет высокие КПД 90% к 95%.
Выходная скорость N rdl (скорость ведущей стороны низкоскоростного вала) устройства сокращения дана следующим уравнением:
N rdl = N rdh / i,
где N rdh является входной скоростью устройства сокращения (скорость загруженной стороны высокоскоростного вала).
Следующий рисунок показывает схематичное устройство сокращения.
Жесткость валов должна быть достаточно высокой, чтобы избежать больших угловых отклонений, которые могли вызвать неточное совмещение в подшипниках и повреждении.
Следует иметь в виду, что низкоскоростной вал будет иметь более высокую жесткость и более высокий коэффициент затухания, чем высокоскоростной вал, крутящий момент на низкоскоростном вале, являющемся намного больше. Для соответствующих результатов симуляции коэффициент затухания обоих валов должен быть достаточно высоким, чтобы избежать нежелательной переходной скорости и колебаний крутящего момента.
Слишком высокие значения жесткости и коэффициента затухания или слишком низкая инерция коробки передач могут вызвать ошибки симуляции.
Модель дискретна. Хорошие результаты симуляции были получены с 1 временным шагом мкс.
Это всплывающее меню позволяет вам выбирать предварительно установленные параметры модели. Когда вы выбираете предварительно установленную модель, другие параметры блоков становятся недоступными. Значением по умолчанию является 01: 5 HP — i = 10 — Tlmax = 300 N.m.
Отношение сокращения редуктора скорости (i ≥ 1). Значением по умолчанию является 10.
Инерция устройства сокращения относительно высокоскоростной стороны (kg.m2). Значением по умолчанию является 0.0005.
КПД устройства сокращения. Значением по умолчанию является 0.95.
Жесткость высокоскоростного вала (N.m). Значением по умолчанию является 17190.
Внутреннее затухание высокоскоростного вала (N.m.s). Значением по умолчанию является 600.
Жесткость низкоскоростного вала (N.m). Значением по умолчанию является 171900.
Внутреннее затухание низкоскоростного вала (N.m.s). Значением по умолчанию является 6000.
Блок имеет два входных параметров: Nh и Nl.
Первый вход, Nh, является скоростью (об/мин) ведущего конца высокоскоростного вала.
Второй вход, Nl, является скоростью (об/мин) загруженного конца низкоскоростного вала.
Блок имеет два выходных параметров: Th и Tl.
Th выход является крутящим моментом, переданным высокоскоростным валом к устройству сокращения.
Tl выход является крутящим моментом, переданным низкоскоростным валом к загрузке.
Библиотека содержит четыре предварительно установленных модели. Технические требования этих моделей редуктора скорости показывают в следующей таблице.
Задайте модели редуктора скорости
1-й | 2-й | 3-й | 4-й | |
|---|---|---|---|---|
Степень (hp) | 5 | 5 | 200 | 200 |
Отношение сокращения | 10 | 100 | 10 | 100 |
Максимум выведите крутящий момент (N.m) | 300 | 3000 | 12200 | 122000 |
Высокоскоростные и низкоскоростные валы предварительно установленных моделей были спроектированы для того, чтобы представить 0,1 градуса углового отклонения в максимальном крутящем моменте.
[1] Нортон, Роберт Л., проект машины, Prentice Hall, 1998.
[2] Nise, Норман С., разработка систем управления, издательство Аддисона-Уэсли, 1995.
