Переменное поступательное трение

| Си |
в палитре на схеме

Блок предназначен для моделирования контактного трения двух поступательно движущихся поверхностей с переменной прижимающей силой.

Относительная скорость скольжения v, м/с, определяется по формуле:

где vC и vR – линейные скорости на портах "C" и "R" соответственно, м/c.

Задание кривой трения возможно двумя способами: кривая трения Штрибека и таблично заданная кривая.

Кривая Штрибека

При использовании данного способа для определения силы трения используются кривая трения Штрибека [1] и вязкое трение (Рисунок 1 ).


Рис. 1. Зависимость силы трения от относительной скорости

Сила трения определяется по формуле:

где:
  • FC и FC – силы, подаваемые на порты "C" и "R" соответственно, Н
  • Fbrk – сила трения страгивания, Н
  • Fc – сила кулоновского (сухого) трения, Н
  • vth – скорость страгивания, м/с
  • C – коэффициент затухания, с/м
  • Fr – коэффициент вязкого трения, Н·с/м

Силы трения Fbrk и Fc рассчитываются в зависимости от значения прижимной силы по формулам:

где:
  • N – прижимающая сила, Н
  • μ – коэффициент трения страгивания
  • μs – коэффициент кулоновского трения

Табличная кривая

При использовании данного способа коэффициент трения определяется при помощи интерполяции заданной таблицы. При выходе скорости скольжения за пределы таблицы экстраполяция не осуществляется.

Сила трения определяется по формуле:

где μ(|v|) – значение коэффициента трения, полученное в результате интерполяции.

Входные порты

Имя Описание Тип линии связи
C Порт для подключения условно неподвижного корпуса (case) Механика поступательная
R Порт для подключения условно подвижного стержня (rod) Механика поступательная
N Задаваемая прижимающая сила Математическая

Выходные порты

Блок не имеет выходных портов.

Свойства

Название Имя Описание По умолчанию Тип данных
Кривая трения Группа свойств, задающих параметры трения
Модель трения MType Тип модели трения. Возможные значения: "Кривая Штрибека", "Табличная" Кривая Штрибека Перечисление
Коэффициент трения страгивания Mu Коэффициент трения страгивания. Свойство доступно при выборе способа задания модели трения "Кривая Штрибека" 0.3 Вещественное
Коэффициент кулоновского трения Mus Коэффициент кулоновского трения. Свойство доступно при выборе способа задания модели трения "Кривая Штрибека" 0.15 Вещественное
Коэффициент затухания, с/м C Коэффициент затухания. Свойство доступно при выборе способа задания модели трения "Кривая Штрибека" 1 Вещественное
Коэффициент вязкого трения, Н·с/м Fr Коэффициент вязкого трения. Свойство доступно при выборе способа задания модели трения "Кривая Штрибека" 0.1 Вещественное
Массив скоростей, м/с Vx Массив значений скорости скольжения. Свойство доступно при выборе способа задания модели трения "Табличная" [0 , 0.1 , 0.2 , 0.3 , 0.4 , 0.5 , 1 , 2 , 5] Массив
Массив коэффициентов трения My Массив значений коэффициентов трения. Свойство доступно при выборе способа задания модели трения "Табличная" [0.29 , 0.28 , 0.26 , 0.22 , 0.21 , 0.2 , 0.2 , 0.19 , 0.19] Массив
Скорость страгивания, м/с Vth Пороговое значение скорости, ниже которой значение силы трения снижается для достижения устойчивости численного решения 0.001 Вещественное
Максимальная прижимная сила, Н Pth Максимальная прижимающая сила, ограничивающая значение задаваемой прижимающей силы 1000 Вещественное

Параметры

Название Имя Описание Тип данных
Разность скоростей, м/c V Относительная скорость скольжения поверхностей Вещественное
Сила трения, Н F Сила на порте "R" Вещественное
Мощность силы трения, Вт Q Мощность силы трения Вещественное

Примеры

Примеры использования блока:

Литература

  1. Richard Stribeck: Die wesentlichen Eigenschaften der Gleit- und Rollenlager, Z. Verein. Deut. Ing. Vol. 46 Seite 38ff. 1341–1348 (1902).