Пневмоцилиндр одностороннего действия (Г)

Линейный привод одностороннего действия в газовой сети.

Тип: EngeeFluids.Gas.Actuators.SingleActing

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fluids/Gas/Actuators/Single-Acting Actuator (G)

Описание

Блок Пневмоцилиндр одностороннего действия (Г) моделирует линейный привод, поршень которого управляется газовой камерой. Привод создает возвратно-поступательное движение поршня, сила на котором определяется избыточным давлением газовой камеры.

На рисунке показаны основные компоненты привода для разных значений параметра Направление смещения. Порт A представляет собой вход в газовую камеру. Порт R ассоциируется с поршнем, а порт C — с корпусом привода. Порт H обеспечивает тепловое взаимодействие между газовой камерой и окружающей средой.

single acting actuator g 1

single acting actuator g 2

Перемещение

Перемещение поршня определяется смещением порта R относительно порта C. Направление перемещения поршня задается параметром Направление смещения. Перемещение поршня нейтрально (равно 0), когда объем камеры равен Мертвый объем.

Модель жесткого упора

Движение поршня ограничивается парой жестких упоров, расположенных в пределах хода поршня. Блок использует ту же модель жестких упоров, что и блок Поступательные упоры, и учитывает коэффициенты демпфирования и жесткости на обоих концах хода поршня.

Если перемещение поршня положительно, то нижний жесткий упор находится на , а верхний жесткий упор — на . Если перемещение поршня отрицательно, то нижний жесткий упор находится в точке , а верхний – в точке .

Подкомпоненты блока

Блок Пневмоцилиндр одностороннего действия (Г) состоит из блоков:

Структурная диаграмма привода приведена на схеме.

single acting actuator g 2

Порты

Ненаправленные

# A — вход или выход для газа
газ

Details

Порт, соответствующий входу или выходу газа из газовой камеры.

Имя для программного использования

port

# R — поршень привода
поступательная механика

Details

Механический поступательный порт, соответствующий поршню привода.

Имя для программного использования

rod_flange

# H — тепловой порт
тепло

Details

Порт, связанный с теплопроводностью газа.

Имя для программного использования

thermal_port

# C — корпус привода
поступательная механика

Details

Механический поступательный порт, соответствующий корпусу привода.

Имя для программного использования

case_flange

Выход

# p — положение поршня
скаляр

Details

Положение поршня в м.

Типы данных	`Float64`
Поддержка комплексных чисел	Нет

Параметры

Привод

# Направление смещения — направление перемещения поршня
Положительное смещение порта R относительно порта С при увеличении давления в порту A | Отрицательное смещение порта R относительно порта С при увеличении давления в порту A

Details

Определяет направление смещения поршня. Варианты для выбора:

Положительное смещение порта R относительно порта С при увеличении давления в порту A — перемещение поршня положительно, если объем газа в порту A увеличивается. Это соответствует движению штока из цилиндра.
Отрицательное смещение порта R относительно порта С при увеличении давления в порту A — перемещение поршня отрицательно, если объем газа в порту A увеличивается. Это соответствует движению штока внутрь цилиндра.

Значения	`Pressure at A causes positive displacement of R relative to C` \| `Pressure at A causes negative displacement of R relative to C`
Значение по умолчанию	`Pressure at A causes positive displacement of R relative to C`
Имя для программного использования	`orientation`
Вычисляемый	Нет

# Площадь поперечного сечения поршня — площадь поперечного сечения поршневого штока
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Площадь поперечного сечения поршневого штока.

Единицы измерения	`m^2` \| `um^2` \| `mm^2` \| `cm^2` \| `km^2` \| `in^2` \| `ft^2` \| `yd^2` \| `mi^2` \| `ha` \| `ac`
Значение по умолчанию	`0.01 m^2`
Имя для программного использования	`piston_area`
Вычисляемый	Да

# Ход поршня — ход поршня
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

Максимальное возможное перемещение поршня.

Единицы измерения	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
Значение по умолчанию	`0.1 m`
Имя для программного использования	`stroke`
Вычисляемый	Да

# Мертвый объем — объем газа в камере, при котором передвижение поршня равно 0
m^3 | um^3 | mm^3 | cm^3 | km^3 | ml | l | gal | igal | in^3 | ft^3 | yd^3 | mi^3

Details

Объем газа при значении перемещения поршня 0. Этот объем газа соответствует положению поршня, при котором он находится вверху по отношению к торцевой крышке привода.

Единицы измерения	`m^3` \| `um^3` \| `mm^3` \| `cm^3` \| `km^3` \| `ml` \| `l` \| `gal` \| `igal` \| `in^3` \| `ft^3` \| `yd^3` \| `mi^3`
Значение по умолчанию	`1e-05 m^3`
Имя для программного использования	`dead_volume`
Вычисляемый	Да

# Площадь поперечного сечения отверстия порта A — площадь поперечного сечения порта A
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Площадь поперечного сечения отверстия A.

Единицы измерения	`m^2` \| `um^2` \| `mm^2` \| `cm^2` \| `km^2` \| `in^2` \| `ft^2` \| `yd^2` \| `mi^2` \| `ha` \| `ac`
Значение по умолчанию	`0.01 m^2`
Имя для программного использования	`port_area`
Вычисляемый	Да

# Давление снаружи пневмоцилиндра — способ задания давления окружающей среды
Атмосферное давление | Заданное давление

Details

Способ задания давления окружающей среды. Вариант Атмосферное давление устанавливает давление окружающей среды равным 0.101325 МПа.

Значения	`Atmospheric pressure` \| `Specified pressure`
Значение по умолчанию	`Atmospheric pressure`
Имя для программного использования	`pressure_type`
Вычисляемый	Нет

# Значение давления снаружи пневмоцилиндра — давление окружающей среды
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

Определяемое пользователем давление окружающей среды.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Давление снаружи пневмоцилиндра значение Заданное давление.

Единицы измерения	`Pa` \| `uPa` \| `hPa` \| `kPa` \| `MPa` \| `GPa` \| `kgf/m^2` \| `kgf/cm^2` \| `kgf/mm^2` \| `mbar` \| `bar` \| `kbar` \| `atm` \| `ksi` \| `psi` \| `mmHg` \| `inHg`
Значение по умолчанию	`0.101325 MPa`
Имя для программного использования	`p_specified`
Вычисляемый	Да

Упор

# Модель упора — выбор модели жесткого упора
Плавное нарастание жесткости и демпфирования в переходной области, с демпфированием при отскоке | Максимальная жесткость и демпфирование при контакте, без демпфирования при отскоке | Максимальная жесткость и демпфирование при контакте, с демпфированием при отскоке | На основе коэффициента восстановления

Details

Выбор модели для силы, действующей на поршень, когда он находится на крайних положениях. Дополнительную информацию см. блок Поступательные упоры.

Значения	`Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound` \| `Full stiffness and damping applied at bounds, undamped rebound` \| `Full stiffness and damping applied at bounds, damped rebound` \| `Based on coefficient of restitution`
Значение по умолчанию	`Stiffness and damping applied smoothly through transition region, damped rebound`
Имя для программного использования	`hardstop_model`
Вычисляемый	Нет

# Коэффициент жесткости — коэффициент жесткости
N/m | mN/m | kN/m | MN/m | GN/m | kgf/m | lbf/ft | lbf/in

Details

Коэффициент жесткости поршня.

Единицы измерения	`N/m` \| `mN/m` \| `kN/m` \| `MN/m` \| `GN/m` \| `kgf/m` \| `lbf/ft` \| `lbf/in`
Значение по умолчанию	`1e10 N/m`
Имя для программного использования	`k_hard_stop`
Вычисляемый	Да

# Коэффициент демпфирования — коэффициент демпфирования
Н*с/м | kgf*s/m | lbf*s/ft | lbf*s/in

Details

Коэффициент демпфирования поршня.

Единицы измерения	`Ns/m` \| `kgfs/m` \| `lbfs/ft` \| `lbfs/in`
Значение по умолчанию	`150.0 N*s/m`
Имя для программного использования	`C_hard_stop`
Вычисляемый	Да

# Переходная область — диапазон действия модели жесткого упора
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

Область срабатывания жесткого упора. За пределами этого диапазона для крайних положений поршня Модель упора не применяется, и дополнительная сила со стороны упора на поршень не действует.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Модель упора значение Плавное нарастание жесткости и демпфирования в переходной области, с демпфированием при отскоке.

Единицы измерения	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
Значение по умолчанию	`0.1 mm`
Имя для программного использования	`transition_region`
Вычисляемый	Да

# Коэффициент восстановления — соотношение конечной и начальной относительной скорости между штоком и упором после столкновения

Details

Отношение конечной и начальной относительной скорости между штоком и упором после отскока штока.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Модель упора значение На основе коэффициента восстановления.

Значение по умолчанию	`0.7`
Имя для программного использования	`restitution_coefficient`
Вычисляемый	Да

# Пороговая скорость статического контакта — пороговое значение относительной скорости между штоком и упором перед столкновением
m/s | mm/s | cm/s | km/s | m/hr | km/hr | in/s | ft/s | mi/s | ft/min | mi/hr | kn

Details

Пороговое значение относительной скорости между штоком и упором до столкновения. Если шток ударяется о корпус со скоростью, меньшей, чем значение этого параметра, они остаются в контакте. В противном случае шток отскакивает. Чтобы избежать моделирования статического контакта между штоком и корпусом, установите для этого параметра значение 0.

Зависимости

Единицы измерения	`m/s` \| `mm/s` \| `cm/s` \| `km/s` \| `m/hr` \| `km/hr` \| `in/s` \| `ft/s` \| `mi/s` \| `ft/min` \| `mi/hr` \| `kn`
Значение по умолчанию	`0.001 m/s`
Имя для программного использования	`v_static_contact_threshold`
Вычисляемый	Да

# Пороговая сила размыкания контакта — пороговое значение силы, необходимой для перехода из контактного состояния в свободное
N | nN | uN | mN | kN | MN | GN | dyn | lbf | kgf

Details

Минимальное значение силы, необходимой для вывода штока из состояния статического контакта.

Зависимости

Единицы измерения	`N` \| `nN` \| `uN` \| `mN` \| `kN` \| `MN` \| `GN` \| `dyn` \| `lbf` \| `kgf`
Значение по умолчанию	`0.001 N`
Имя для программного использования	`F_static_contact_release_threshold`
Вычисляемый	Да

Начальные условия

# Начальное положение поршня — начальное положение поршня
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

Положение поршня в начале симуляции.

Единицы измерения	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
Значение по умолчанию	`0.0 m`
Имя для программного использования	`offset`
Вычисляемый	Да

# Начальное давление газа — начальное давление газа
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

Начальное давление газа в приводе.

Единицы измерения	`Pa` \| `uPa` \| `hPa` \| `kPa` \| `MPa` \| `GPa` \| `kgf/m^2` \| `kgf/cm^2` \| `kgf/mm^2` \| `mbar` \| `bar` \| `kbar` \| `atm` \| `ksi` \| `psi` \| `mmHg` \| `inHg`
Значение по умолчанию	`0.101325 MPa`
Имя для программного использования	`p_start`
Вычисляемый	Да

Details

Начальная температура газа в приводе.

Единицы измерения	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
Значение по умолчанию	`293.15 K`
Имя для программного использования	`T_start`
Вычисляемый	Да