Unbalanced Load

Несбалансированная нагрузка с моментом инерции, зависящим от угла вращения.

Тип: Engee1DMechanical.Elements.Rotational.UnbalancedLoad

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/1D Mechanical/Inertias & Loads/Unbalanced Load

Описание

Блок Unbalanced Load представляет собой несбалансированную нагрузку, момент инерции которой изменяется в зависимости от угла поворота.

Примерами могут служить колебания вращающегося вала и тряска машины с несоосным вращением. Вы можете задать инерцию груза, задав характеристики его траектории вращения, или в виде таблицы соответствия угол-инерция.

Траектория вращения груза задается двумя направлениями движения – круговое или эллиптическое. В каждом случае расстояние между неуравновешенным грузом и главной осью вращения изменяется с изменением угла поворота. Изменяющееся расстояние приводит к тому, что момент инерции, определяемый теоремой о параллельных осях, меняется во время вращения:

где

– момент инерции относительно главной оси вращения;
– момент инерции относительно собственной оси;
– масса несбалансированного груза;
– расстояние между несбалансированным грузом и главной осью вращения.

Угловая зависимость момента инерции приводит к угловой зависимости инерционного момента, действующего на несбалансированный груз:

где

– момент инерции;
– угловая скорость груза.

Если груз движется по круговой траектории, его расстояние до главной оси вращения определяется как:

где

– расстояние между главной осью вращения и смещенной осью вращения;
– радиус круговой траектории.

Круговая траектория вращения

unbalanced load 1 ru

Если груз движется по эллиптической траектории, его расстояние до главной оси вращения определяется как:

где

– радиус эллиптической траектории, расположенной на расстоянии от главной оси вращения;
– радиус эллиптической траектории, перпендикулярной расстоянию от главной оси вращения.

Эллиптическая траектория вращения

unbalanced load 2 ru

Порты

Ненаправленные

# Port_1 — соединение валов
вращательная механика

Details

Механический вращательный порт, связанный с соединением вала с несбалансированной нагрузкой.

Имя для программного использования

flange

Параметры

Модель инерции

# Parameterization — способ моделирования момента инерции
Circular rotation | Elliptical rotation | By table lookup

Details

Выбор способа моделирования момента инерции несбалансированной нагрузки. Задается как:

Circular rotation или Elliptical rotation, чтобы задать инерцию нагрузки по траектории ее вращения;
By table lookup, чтобы задать инерцию нагрузки с помощью таблицы.

Значения	`Circular rotation` \| `Elliptical rotation` \| `By table lookup`
Значение по умолчанию	`Circular rotation`
Имя для программного использования	`inertia_moment_parameterization`
Вычисляемый	Нет

Details

Постоянный момент инерции относительно собственной оси вращения несбалансированной нагрузки.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Circular rotation или Elliptical rotation.

Единицы измерения	`kgm^2` \| `gm^2` \| `kgcm^2` \| `gcm^2` \| `lbmin^2` \| `lbmft^2` \| `slugin^2` \| `slugft^2`
Значение по умолчанию	`1.0 kg*m^2`
Имя для программного использования	`I`
Вычисляемый	Да

# Mass — масса нагрузки
kg | mg | g | t | lbm | oz | slug

Details

Масса несбалансированной нагрузки.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Circular rotation или Elliptical rotation.

Единицы измерения	`kg` \| `mg` \| `g` \| `t` \| `lbm` \| `oz` \| `slug`
Значение по умолчанию	`1.0 kg`
Имя для программного использования	`mass`
Вычисляемый	Да

# Distance from axis to center of rotation — радиус смещения
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

Расстояние между главной осью вращения и центром траектории вращения.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Circular rotation или Elliptical rotation.

Единицы измерения	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
Значение по умолчанию	`0.01 m`
Имя для программного использования	`offset_radius`
Вычисляемый	Да

# Radius of rotation — радиус вращения
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

Радиус кругового пути вращения, пройденного несбалансированной нагрузкой.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Circular rotation.

Единицы измерения	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
Значение по умолчанию	`0.01 m`
Имя для программного использования	`radius`
Вычисляемый	Да

# Radius of rotation inline with distance from axis — радиус большой полуоси эллипса
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

Длина большой полуоси эллиптической траектории вращения, пройденной несбалансированной нагрузкой. Полуось находится на одной линии с отрезком, соединяющим главную ось вращения и центр эллипса.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Elliptical rotation.

Единицы измерения	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
Значение по умолчанию	`0.01 m`
Имя для программного использования	`semimajor_radius`
Вычисляемый	Да

# Radius of rotation perpendicular to distance from axis — радиус малой полуоси эллипса
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

Длина малой полуоси эллиптической траектории вращения, пройденной несбалансированной нагрузкой. Полуось перпендикулярна отрезку прямой, соединяющей главную ось вращения и центр эллипса.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение Elliptical rotation.

Единицы измерения	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
Значение по умолчанию	`0.005 m`
Имя для программного использования	`semiminor_radius`
Вычисляемый	Да

# Angle vector — вектор значений углов поворота
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

Вектор угловых положений, в которых необходимо задать инерцию груза. Блок вычисляет инерцию нагрузки между указанными углами с помощью линейной интерполяции.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение By table lookup.

Единицы измерения	`rad` \| `deg` \| `rev` \| `mrad` \| `arcsec` \| `arcmin` \| `gon`
Значение по умолчанию	`[0.0, π, 3π/2] rad`
Имя для программного использования	`angle_vector`
Вычисляемый	Да

Details

Вектор моментов инерции относительно собственной оси вращения нагрузки. Каждое значение соответствует углу, указанному в параметре Angle vector.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Parameterization значение By table lookup.

Единицы измерения	`kgm^2` \| `gm^2` \| `kgcm^2` \| `gcm^2` \| `lbmin^2` \| `lbmft^2` \| `slugin^2` \| `slugft^2`
Значение по умолчанию	`[1.0, 10.0, 1.0] kg*m^2`
Имя для программного использования	`I_vector`
Вычисляемый	Да

Начальные условия

# Initialization — кинетический момент в начальный момент времени
Specify angular momentum | Specify angular velocity

Details

Параметризация кинетического момента в начальный момент времени. Задается как:

Specify angular momentum – начальное значение кинетического момента;
Specify angular velocity – начальное значение угловой скорости.

Значения	`Specify angular momentum` \| `Specify angular velocity`
Значение по умолчанию	`Specify angular momentum`
Имя для программного использования	`initial_angular_momentum_parameterization`
Вычисляемый	Нет

# Initial angular momentum — начальное значение кинетического момента
kg*m^2/s

Details

Задание начального значения кинетического момента.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Initialization значение Specify angular momentum.

Единицы измерения	`kg*m^2/s`
Значение по умолчанию	`0.0 kg*m^2/s`
Имя для программного использования	`L_start`
Вычисляемый	Да

Details

Задание начального значения угловой скорости.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Initialization значение Specify angular velocity.

Единицы измерения	`rad/s` \| `deg/s` \| `rad/min` \| `deg/min` \| `rpm` \| `rps`
Значение по умолчанию	`0.0 rad/s`
Имя для программного использования	`w_start`
Вычисляемый	Да

# Initial angle — начальное значение угла вращения
rad | deg | rev | mrad | arcsec | arcmin | gon

Details

Задание начального значения угла вращения.

Единицы измерения	`rad` \| `deg` \| `rev` \| `mrad` \| `arcsec` \| `arcmin` \| `gon`
Значение по умолчанию	`0.0 rad`
Имя для программного использования	`phi_start`
Вычисляемый	Да

Unbalanced Load

Описание

Круговая траектория вращения

Эллиптическая траектория вращения

Порты

Ненаправленные

Параметры

Модель инерции

Начальные условия

Смотрите также