В блоке реализована модель ходового винта. Передаточное отношение определяется следующим
образом:
Уравнения модели имеют следующий вид:
где:
g -
передаточное число;
L - шаг винта;
WS - угловая скорость винта;
Vn - скорость гайки;
TS - момент на винте;
Fn - сила на гайке;
Qth - порог мощности;
μ -
КПД передачи;
BS - коэффициент трения винта;
Bn -
коэффициент трения гайки.
Могут быть заданы следующие схемы решения уравнений модели:
- неявная;
- явная винт;
- явная гайка.
В случае явной схемы для винта считаются известными скорость гайки и момент на винте. Для
получения значений угловой скорости винта и силы на гайке не требуется решение нелинейного
уравнения. В случае явной схемы для гайки считаются известными угловая скорость винта и сила
на гайке. Для получения значений скорости гайки и момента на винте не требуется решение
нелинейного уравнения. В случае неявной схемы считаются известными угловая скорость винта и
скорость гайки. Для получения значений момента на винте и силы на гайке требуется решение
нелинейного уравнения.
КПД может задаваться следующим образом в зависимости от параметра FrType (модель трения):
- без потерь;
- постоянный КПД;
- КПД - функция геометрии;
- КПД зависит от температуры.
В первом случае КПД =1. Во втором случае КПД задается в виде констант. В четвертом случае
КПД задается как табличная функция, аргументом которой является температура (параметр Temp в
свойствах блока). Во всех случаях различают значения КПД при передаче момента от винта к
гайке, и наоборот.
В случае задания КПД как функции геометрии используются следующие уравнения:
где:
α - угол нормального давления, град;
γ - угол упреждения винта, град;
K
- коэффициент трения.
Порты
Если задана явная схема для винта, то блок имеет один механический ненаправленный порт
поступательного движения (N - гайка). Если задана явная схема для гайки, то блок имеет один
механический ненаправленный порт вращательного движения (S - винт). Если задана неявная
схема, то блок имеет один механический ненаправленный порт поступательного движения (N -
гайка) и один механический ненаправленный порт вращательного движения (S - винт). Если
задана явная схема для гайки, то блок имеет один механический ненаправленный порт
поступательного движения (N - гайка). Если задана явная схема для винта, то блок имеет один
механический ненаправленный порт вращательного движения (S - винт). В любом случае блок
имеет один математический порт, на который поступает значение потерь мощности.
Свойства
- Mod_Type - тип модели;
- LS - шаг винта, м;
- BS - коэффициент трения винта, н*с/м;
- Bn - коэффициент трения гайки, н*м*с/рад;
- Dir - движение винта и гайки (одного знака/разных знаков);
- FrType - модель трения (без потерь/заданы КПД/КПД-функция
геометрии/КПД-функция температуры;
- ESN - КПД передачи энергии винт-гайка;
- ENS - КПД передачи энергии гайка-винт;
- Alfa - угол нормального давления, град;
- Lam - угол упреждения винта, град;
- K - коэффициент трения;
- Temp - температура;
- xE - массив температур, С (аргумент);
- yEs - массив КПД винт-гайка;
- yEn - массив КПД гайка-винт;
- Qth - порог мощности, Вт.
Параметры
- ωs - угловая скорость винта, рад/с;
- Vn - скорость гайки, м/с;
- Ts - момент на винте, Нм;
- Fn - сила на гайке, Н;
- Q - потери мощности, Вт.