带式制动器

摩擦式制动器，柔性带缠绕在旋转滚筒上。

类型: Engee1DMechanical.Brakes.Band

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/1D Mechanical/Brakes & Detents/Rotational/Band Brake

说明

带式制动器*装置是一种摩擦制动器，其柔性带缠绕在旋转滚筒的外围，产生制动效果。正向驱动力会使带子绕着旋转滚筒收紧，并使摩擦表面接触。滚筒表面和柔性带之间的粘性摩擦和接触摩擦使旋转滚筒减速。

您可以使用 H 端口（可选的热保持端口）模拟热流和区块温度变化的影响。

带式制动器在绞盘滚筒、电锯、卡丁车和迷你自行车等应用中可提供高制动扭矩，但代价是降低了制动精度。

方程式

带式制动器采用简单的参数化设计，制动器几何形状和摩擦参数简单。

band brake 1

制动扭矩是外部制动推杆力的函数，外部制动推杆将皮带拉紧：

其中

- 制动扭矩；
- 固定皮带的支架的反作用力
- 外部制动驱动力
- 滚筒半径
- 粘性摩擦系数
- 接触摩擦系数；
- 周角。

力和满足以下关系：

将制动扭矩公式中的关系式替换为消除力，因此：

为避免摩擦方向突然改变时出现不连续性，当相对速度改变符号时，模型将产生的外部制动力定义为以下双曲线函数：

其中

- 皮带张力输入信号；
- 角速度阈值。

热模型

您可以通过添加一个可选的热端口来模拟热流和温度变化的影响。要使用该端口，请选择*热端口*复选框。

限制和假设

模型不考虑执行器消耗的流速。

端口

输入

# F — 皮带拉力
尺度

Details

与施加在皮带上的外部拉力相关的输入物理信号。

数据类型	Float64`。
复数支持	无

非定向

# S — 鼓轴
旋转机械

Details

与旋转滚筒轴相关的非定向端口。

程序使用名称

shaft_flange

# H — 热通量
热量

Details

与热流相关的非定向端口。

热流端口可以模拟设备和连接网络之间的热流。

依赖关系

要使用该端口，请选择*热端口*复选框。

程序使用名称

thermal_port

参数

几何尺寸

# 鼓半径 — 接触面半径
m | 厘米 | ft | 英寸 | 公里数 | mi | 毫米 | um | yd

Details

滚筒接触面的半径。该值必须大于零。

计量单位	`m` \| `cm` \| `ft` \| `in` \| `km` \| `mi` \| `mm` \| `um` \| `yd`
默认值	`150.0 mm`
程序使用名称	`drum_radius`
可计算	是

# 包角 — 腰角
度 | 辐射 | 转速 | mrad

Details

软带与旋转滚筒之间的周角。该值必须大于零。

计量单位	`deg` \| `rad` \| `rev` \| `mrad`
默认值	`270.0 deg`
程序使用名称	`phi_wrap`
可计算	是

摩擦力

# 粘性摩擦系数 — 粘性摩擦
N*m*s/rad | 英尺*牛顿/拉德

Details

皮带/滚筒接触面的粘性摩擦系数。该值必须大于或等于零。

计量单位	`Nms/rad` \| `ftlbfs/rad`
默认值	`0.01 Nms/rad`
程序使用名称	`viscous_coefficient`
可计算	是

# 热端口 — 热模型

Details

选择该复选框可使用热流和温度变化模型。

依赖关系

如果选中此选项，将显示 H 热量端口和相关参数。

默认值	`false (关掉)`
程序使用名称	`has_thermal_port`
可计算	无

# 接触摩擦系数 — 库仑摩擦

Details

皮带/滚筒接触面的库仑摩擦系数。该值必须大于零。

依赖关系

如果未选中*热端口*参数，则该参数可用。

默认值	`0.3`
程序使用名称	`friction_coefficient`
可计算	是

Details

温度数组，用于构建温度与效率对应关系的一维插值表。数组值应单调递增。

依赖关系

要使用此参数，请选择*热端口*复选框。

计量单位	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
默认值	`[280.0, 300.0, 320.0] K`
程序使用名称	`temperature_vector`
可计算	是

# 接触摩擦系数矢量 — 库仑摩擦

Details

皮带与滚筒接触面上的库仑摩擦系数，以矢量形式给出，有以下约束条件（条件）：

矢量中的元素个数必须与*温度*参数指定矢量中的元素个数相同；
数值单调递增；
每个值必须大于零。

依赖关系

要使用该参数，请选择*热端口*复选框。

默认值	`[0.1, 0.05, 0.03]`
程序使用名称	`friction_coefficient_vector`
可计算	是

# 角速度阈值 — 几乎静止的接触摩擦所需的转速
转/分 | 度/秒 | 拉德/秒

Details

接触摩擦系数几乎达到静止值的角速度。该值必须大于零。

计量单位	`rpm` \| `deg/s` \| `rad/s`
默认值	`0.01 rad/s`
程序使用名称	`w_threshold`
可计算	是

热端口

# 热质量 — 耐温性
J/K | kJ/K

Details

元件温度变化一度所需的热能。热质量越大，元件对温度变化的阻力越大。

依赖关系

要使用该参数，请选择*热端口*复选框。

计量单位	`J/K` \| `kJ/K`
默认值	`50.0 kJ/K`
程序使用名称	`thermal_mass`
可计算	是

初步目标

温度

优先级 - 温度优先级
高（默认）` | 低` | 无

Details

温度优先级设置为 "高"、"低 "或 "无"。

价值观 - 温度值
300 K（默认） | scalar

Details

以实数标量指定的温度值。

数据类型

Float64