Материал: 2199
–отсутствуют внутренние перетечки и внешние утечки рабочей жид-
кости;
–отсутствуют силы инерции поршня и штока, трение в самом цилиндре и т.д. При необходимости все потери можно учесть, соединяя соответствующий стандартный блок с портом цилиндра R.
Piston area – эффективная площадь поршня.
Piston stroke – ход поршня.
Piston initial position – положение поршня в начальный момент време-
ни.
Dead volume – объем жидкости при начальном положении поршня. Specific heat ratio – коэффициент теплопередачи для газа.
Рис. 86. Окно параметров блока Single-Acting Hydraulic Cylinder
Contact stiffness – определяет упругие свойства сталкивающихся тел для блока Translational Hard Stop. Чем больше значение параметра, тем более упругим становится соударение (меньше тела проникает друг в друга).
Contact damping – определяет потери энергии при соударении тел для блока Translational Hard Stop. Если значение параметра стремится к нулю, то воздействие близко к абсолютно упругому. При увеличении значения параметра увеличиваются и потери энергии при взаимодействии тел.
Cylinder orientation – ориентация цилиндра. Цилиндр может быть установлен двумя различными способами, в зависимости от того в положи-
тельном (Acts in positive direction) или отрицательном (Acts in negative di-
126
rection) направлении происходит действие при подаче на его вход давления.
13.2. Гидравлический цилиндр двухстороннего действия
(Double-Acting Hydraulic Cylinder)
Блок Double-Acting Hydraulic Cylinder представляет собой гидравлический цилиндр двустороннего действия, передающий силу и движение в обоих направлениях.
Рис. 87. Принципиальная схема блока Double-Acting Hydraulic Cylinder
Блок имеет два механических порта R и C, связанных со штоком и гильзой гидроцилиндра соответственно, а также два гидравлических порта А и B, связанных с поршневой и штоковой полостями соответственно.
Энергия через гидравлический порт А или B направлена к соответст-
вующим блокам Translational Hydro-Mechanical Converter и Variable Volume Chamber. Translational Hydro-Mechanical Converter преобразовыва-
ет гидравлическую энергию в механическую, в то время как Variable Volume Chamber учитывает сжимаемость жидкости в цилиндре. Движение штока ограничено механическим блоком остановки Translational Hard Stop. Блок Ideal Translational Motion Sensor введен для определения мгновенное положения поршня, которое является необходимым для блока Variable Volume Chamber.
В модели приняты следующие допущения:
127
–отсутствуют внутренние перетечки и внешние утечки рабочей жид-
кости;
–отсутствуют силы инерции поршня и штока, трение в самом цилиндре и т.д. При необходимости все потери можно учесть, соединяя соответствующий стандартный блок с портом цилиндра R.
Piston area – эффективная площадь поршня.
Piston stroke – ход поршня.
Piston initial position – положение поршня в начальный момент време-
ни.
Dead volume – объем жидкости при начальном положении поршня.
Рис. 88. Окно параметров блока Double-Acting Hydraulic Cylinder
Specific heat ratio – коэффициент теплопередачи для газа.
Contact stiffness – определяет упругие свойства сталкивающихся тел для блока Translational Hard Stop. Чем больше значение параметра, тем более упругим становится соударение (меньше тела проникает друг в друга).
Contact damping – определяет потери энергии при соударении тел для блока Translational Hard Stop. Если значение параметра стремится к нулю, то воздействие близко к абсолютно упругому. При увеличении значения параметра увеличиваются и потери энергии при взаимодействии тел.
Cylinder orientation – ориентация цилиндра. Цилиндр может быть установлен двумя различными способами, в зависимости от того в положи-
тельном (Acts in positive direction) или отрицательном (Acts in negative di-
128
rection) направлении происходит действие при подаче на его вход давления.
13.3. Трение в гидравлических цилиндрах (Cylinder Friction)
Блок Cylinder Friction моделирует трение между подвижными частями в гидравлических цилиндрах. Этот блок предназначен для использования в комбинации и с цилиндрами одностороннего и двухстороннего действия.
Сила трения может быть найдена из следующих уравнений:
F FC (1 (Kbrk 1) exp( c ))sign ( ) f fr ,
FC Fpr fcfr (pA pB ),
где F – сила трения;
FC – сила трения Кулона;
Fpr – предварительная нагрузка; fcfr – коэффициент трения Кулона;
pА, pВ – давления в поршневой и штоковой полостях цилиндра; Kbrk – отрывной коэффициент;
сυ – коэффициент; υ – относительная скорость;
fυfr – коэффициент вязкого трения.
Чтобы исключить нелинейность при υ = 0, функция представлена в окрестности нулевой скорости |υ | ≤ υth, так что сила трения будет линейнопропорциональна скорости:
F K ,
KFC (1 (Kbrk 1) exp( c th )) f fr th ,
th
где K – коэффициент пропорциональности; υth – скоростной порог.
Блок имеет два механических порта R и C, связанных со штоком и гильзой гидроцилиндра соответственно, а также два гидравлических порта А и B, связанных с поршневой и штоковой полостями цилиндра, как показано на рис. 89.
Сила трения всегда направлена противоположно движению поршня.
129
Рис. 89. Принципиальная схема блока Cylinder Friction
Рис. 90. Окно параметров блока Cylinder Friction
Preload force – предварительная нагрузка.
Coulomb friction increase coefficient – коэффициент трения Кулона, ко-
торый определяет пропорциональность между силой трения Кулона и давлением в полостях цилиндра.
Breakaway friction increase coefficient – отрывной коэффициент трения.
Viscous friction coefficient – коэффициент пропорциональности между вязким трением и относительной скоростью. Значение параметра должно быть неотрицательным.
Transition approximation coefficient – параметр устанавливает значение коэффициента cυ, который используется для аппроксимации перехода между статическим трением и трение Кулона. Значение параметра принимается из следующих соображений: статический компонент трения достигает приблизительно 5 % его установившего значения скорости 3/cυ и 2 % в
130