Документация Engee

Гидроцилиндр двухстороннего действия (ТЖ-Г)

Линейный привод с противолежащими камерами для теплопроводной жидкости и газа.

Тип: EngeeFluids.ThermalLiquid.Actuators.TranslationalDoubleActingWithGasChamber

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fluids/Thermal Liquid/Actuators/Double-Acting Actuator (TL-G)

Описание

Блок Гидроцилиндр двухстороннего действия (ТЖ-Г) моделирует линейный привод с противолежащими камерами, заполненными теплопроводной жидкостью и газом. Давление в камерах может создаваться индивидуально для приведения привода в действие как при выдвижении, так и при втягивании. Поршень между камерами преобразует разность давлений в них в усилие срабатывания.

На рисунке показано расположение портов блока относительно деталей привода. Порты A и B — это входы камер для теплопроводной жидкости и газа. Порты R и C — это перемещающийся поршень и корпус. Камеры могут обмениваться теплом с окружающей средой и для этого оснащены портами HA и HB. Поршень обладает идеальной теплоизоляцией. Камеры с теплопроводной жидкостью и газом не обмениваются теплом друг с другом.

double acting actuator tl g 1

Знак смещения поршня относительно корпуса зависит от механической ориентации привода. Для задания этого значения используйте параметр Направление смещения. Если механическая ориентация положительная, смещение поршня положительно при максимальном давлении в камере для теплопроводной жидкости (порт A). Если механическая ориентация отрицательная, смещение поршня (при тех же условиях давления) отрицательное.

Используйте порт p для вывода данных о мгновенном положении поршня. Измерение абсолютное (относительно нуля). Упоры ограничивают движение поршня длиной корпуса. Упоры моделируются как пружинные демпферы с коэффициентами упругости и демпфирования, учитывающими податливость материала. Один расположен в нижней точке хода поршня, а другой — в верхней:

  • Если для параметра Направление смещения установлено значение Положительное смещение порта R относительно порта С при увеличении давления в порту A, нижний упор находится в нуле, а верхний упор находится на расстоянии, равном ходу поршня.

  • Если для параметра Направление смещения установлено значение Отрицательное смещение порта R относительно порта С при увеличении давления в порту A верхний упор находится в нуле, а нижний упор находится на расстоянии, равном ходу поршня.

Блок Гидроцилиндр двухстороннего действия (ТЖ-Г) состоит из четырех блоков библиотеки Фундаментальные:

double acting actuator tl g ru

Порты

Выход

# p — положение поршня, м
скаляр

Details

Выходной порт, связанный с положением поршня. Измерение абсолютное. Первое показание — значение параметра Начальное смещение поршня.

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

Ненаправленные

# HA — тепловой поток в камере A
тепло

Details

Ненаправленный порт, связанный с поверхностью, через которую может происходить теплообмен между объемом теплопроводной жидкости и окружающей средой привода. Тепловые процессы в этом порту влияют на температуру в камере для теплопроводной жидкости и, следовательно, в порту A.

Имя для программного использования

thermal_port_a

# C — корпус привода
поступательная механика

Details

Ненаправленный порт, представляющий корпус привода.

Имя для программного использования

case_flange

# A — вход в камеру A
теплопроводная жидкость

Details

Ненаправленный порт для теплопроводной жидкости, связанный с входом в камеру A.

Имя для программного использования

thermal_liquid_port

# HB — тепловой поток в камере B
тепло

Details

Ненаправленный порт, связанный с поверхностью, через которую может происходить теплообмен между объемом газа и окружающей средой привода. Тепловые процессы в этом порту влияют на температуру в камере для газа и, следовательно, в порту B.

Имя для программного использования

thermal_port_b

# R — поршень привода
поступательная механика

Details

Ненаправленный порт, представляющий поршень привода.

Имя для программного использования

rod_flange

# B — вход в камеру B
газ

Details

Ненаправленный порт для газа, представляющий вход в камеру B.

Имя для программного использования

gas_port

Параметры

Полость с теплопроводной жидкостью

# Направление смещения — направление движения поршня относительно направления потока жидкости
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

Ориентация поршня привода относительно направления потока жидкости. Положительная ориентация заставляет поршень двигаться в положительном направлении относительно корпуса привода в ответ на положительный расход через порт A. Механическая ориентация влияет на расположение упоров поршня. Подробнее о расположении упоров см. в описании блока.

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

Да

# Площадь поперечного сечения поршня в камере А — площадь поперечного сечения объема жидкости в камере для теплопроводной жидкости
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Площадь, перпендикулярная направлению потока в корпусе камеры для теплопроводной жидкости. Блок использует эту площадь для расчета гидравлической силы, обусловленной давлением жидкости в камере для теплопроводной жидкости. Этот параметр должен быть больше нуля.

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_thermal_liquid

Вычисляемый

Да

# Ход поршня — расстояние, которое поршень может пройти от одного упора до другого
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

Общее расстояние, доступное поршню от одного упора до другого. Упоры ограничивают движение поршня, удерживая его ход. Подробнее о расположении упоров см. в описании блока.

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

# Начальное смещение поршня — положение поршня в начале моделирования
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

Абсолютное положение поршня в начале моделирования. Нулевое положение совпадает с нижним упором, если механическая ориентация положительная, и с верхним упором, если механическая ориентация отрицательная.

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

# Мертвый объем в камере А — объем жидкости в камере теплопроводной жидкости в нижнем положении
m^3 | um^3 | mm^3 | cm^3 | km^3 | ml | l | gal | igal | in^3 | ft^3 | yd^3 | mi^3

Details

Объем теплопроводной жидкости, остающийся в камере для теплопроводной жидкости, когда поршень прижимается к упору, ближайшему к входному порту для теплопроводной жидкости. Мертвый объем позволяет блоку фиксировать внутренние состояния объема теплопроводной жидкости — ее давление и температуру — когда этот объем минимален. Этот параметр должен быть больше нуля.

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

0.0001 m^3

Имя для программного использования

dead_volume_thermal_liquid

Вычисляемый

Да

# Динамическая сжимаемость жидкости — параметр для моделирования эффектов динамической сжимаемости внутри камеры с теплопроводной жидкостью

Details

Опция для моделирования эффектов динамической сжимаемости внутри камеры с теплопроводной жидкостью. Теплопроводная жидкость считается сжимаемой, если рядом с данным параметром установлен флажок, и несжимаемой, если флажок снят. Блок игнорирует зависимость плотности теплопроводной жидкости от давления и температуры, если флажок снят.

Значение по умолчанию

true (включено)

Имя для программного использования

dynamic_compressibility

Вычисляемый

Да

# Начальное давление жидкости в полости A (абсолютное) — абсолютное давление в камере теплопроводной жидкости
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

Давление внутри камеры для теплопроводной жидкости во время моделирования относительно абсолютного нуля. Этот параметр помогает задать начальные значения объема теплопроводной жидкости.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок рядом с параметром Динамическая сжимаемость жидкости.

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_thermal_liquid_start

Вычисляемый

Да

# Начальная температура жидкости в полости А — температура в камере теплопроводной жидкости в начале моделирования
K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR

Details

Средняя температура внутри камеры для теплопроводной жидкости в начале моделирования. Этот параметр помогает задать начальное состояние объема теплопроводной жидкости.

Единицы измерения

K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR

Значение по умолчанию

293.15 K

Имя для программного использования

T_thermal_liquid_start

Вычисляемый

Да

# Давление снаружи гидроцилиндра — выбор атмосферного или заданного давления окружающей среды для теплопроводной жидкости
Атмосферное давление | Заданное давление

Details

Возможность задать давление окружающей среды в камере для теплопроводной жидкости равным типичному значению одной земной атмосферы или заданному пользователем значению. Выбор значения Заданное давление предоставляет доступ к дополнительному параметру Значение давления снаружи гидроцилиндра который можно использовать для задания пользовательского давления.

Значения

Atmospheric pressure | Specified pressure

Значение по умолчанию

Atmospheric pressure

Имя для программного использования

pressure_type_thermal_liquid

Вычисляемый

Да

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

Details

Давление снаружи камеры для теплопроводной жидкости относительно абсолютного нуля. Это давление противодействует давлению внутри камеры для теплопроводной жидкости. Нулевое давление соответствует абсолютному вакууму.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Давление снаружи гидроцилиндра 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_thermal_liquid_specified

Вычисляемый

Да

Полость с газом

# Площадь поперечного сечения поршня в полости B — площадь поперечного сечения объема газа в камере для газа
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Площадь, перпендикулярная направлению потока в корпусе камеры для газа. Блок использует эту площадь для расчета пневматической силы, обусловленной давлением газа в камере для газа. Этот параметр должен быть больше нуля.

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_gas

Вычисляемый

Да

# Площадь поперечного сечения отверстия порта B — площадь поперечного сечения на входе в камеру для газа
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

Площадь, перпендикулярная направлению потока на входе в камеру для газа. Площадь поперечного сечения на входе может отличаться от площади поперечного сечения в корпусе камеры. Установите разные значения площади поперечного сечения для моделирования эффекта резкого изменения площади на входе. Этот параметр должен быть больше нуля.

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

0.001 m^2

Имя для программного использования

gas_port_area

Вычисляемый

Да

# Мертвый объем в полости В — объем газа в камере для газа в нижнем положении
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, остающийся в камере для газа, когда поршень прижат к упору, ближайшему к входному порту для газа. Мертвый объем позволяет блоку фиксировать внутренние состояния объема газа — его давление и температуру — когда этот объем минимален. Этот параметр должен быть больше нуля.

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

0.0001 m^3

Имя для программного использования

dead_volume_gas

Вычисляемый

Да

# Начальное давление газа в полости B (абсолютное) — абсолютное давление внутри камеры для газа в начале моделирования
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

Давление внутри камеры для газа во время моделирования относительно абсолютного нуля. Это давление помогает задать начальное значение объема газа.

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_gas_start

Вычисляемый

Да

# Начальная температура газа в полости B — температура в камере для газа в начале моделирования
K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR

Details

Средняя температура внутри камеры для газа в начале моделирования. Этот параметр помогает задать начальное состояние объема газа.

Единицы измерения

K | degC | degF | degR | deltaK | deltadegC | deltadegF | deltadegR

Значение по умолчанию

293.15 K

Имя для программного использования

T_gas_start

Вычисляемый

Да

# Давление снаружи гидроцилиндра — выбор атмосферного или заданного давления окружающей среды для газа
Атмосферное давление | Заданное давление

Details

Возможность задать давление окружающей среды в камере для газа равным одной земной атмосфере или заданному пользователем значению. Выбор значения Заданное давление предоставляет доступ к дополнительному параметру Значение давления снаружи гидроцилиндра который можно использовать для задания пользовательского давления.

Значения

Atmospheric pressure | Specified pressure

Значение по умолчанию

Atmospheric pressure

Имя для программного использования

pressure_type_gas

Вычисляемый

Да

# Значение давления снаружи гидроцилиндра — абсолютное давление окружающей среды снаружи камеры для 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

Давление снаружи камеры для газа относительно абсолютного нуля. Это давление противодействует давлению внутри камеры для газа. Нулевое давление соответствует абсолютному вакууму.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Давление снаружи гидроцилиндра 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_gas_specified

Вычисляемый

Да

Жесткий упор

# Модель жесткого упора — выбор модели 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 силы, действующей на поршень при полном выдвижении или полном втягивании. Подробнее см. на странице блока 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

Да

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

Details

Коэффициент жесткости поршня.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Модель жесткого упора одно из следующих значений:

  • 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.

Единицы измерения

N/m | mN/m | kN/m | MN/m | GN/m | kgf/m | lbf/ft | lbf/in

Значение по умолчанию

1.0e6 N/m

Имя для программного использования

k_hard_stop

Вычисляемый

Да

# Коэффициент демпфирования упоров — коэффициент демпфирования
N*s/m | kgf*s/m | lbf*s/ft | lbf*s/in

Details

Коэффициент демпфирования поршня.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Модель жесткого упора одно из следующих значений:

  • 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.

Единицы измерения

N*s/m | kgf*s/m | lbf*s/ft | lbf*s/in

Значение по умолчанию

150.0 N*s/m

Имя для программного использования

C_hard_stop

Вычисляемый

Да

# Переходная зона — область применения модели силы в упоре
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

Диапазон применения модели силы в упоре. За пределами этого диапазона максимального выдвижения и максимального втягивания поршня параметр Модель жесткого упора не применяется, и на поршень не воздействует дополнительная сила.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Модель жесткого 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 — отношение конечной и начальной относительной скорости между ползунком и упором после столкновения

Details

Отношение конечной и начальной относительной скорости между ползунком и упором после отскока ползунка.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Модель жесткого 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 ползунком 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 ползунком и упором перед столкновением. Когда ползунок ударяется о корпус со скоростью, меньшей значения параметра Пороговая скорость статического контакта, они остаются в контакте. В противном случае ползунок отскакивает. Чтобы избежать моделирования статического контакта между ползунком и корпусом, установите для этого параметра значение 0.

Зависимости

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

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, необходимое для перехода из контактного режима в свободный режим
N | nN | uN | mN | kN | MN | GN | dyn | lbf | kgf

Details

Минимальное усилие, необходимое для выхода ползунка из режима статического контакта.

Зависимости

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

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