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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。

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

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

# 包角 — 腰角
| 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

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

N*m*s/rad | ft*lbf*s/rad

默认值

0.01 N*m*s/rad

程序使用名称

viscous_coefficient

可计算

# 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

# 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

# 温度 — 温度
K | 摄氏度 | 摄氏度 | 摄氏度 | deltaK | deltadegC | deltadegF | 脱氧核糖核酸

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

# 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

# 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

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

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。

Типы данных

Float64