Несбалансированная нагрузка


		`\| Си \|`
в палитре	на схеме	`\| Си \|`

Блок предназначен для моделирования вращения механического элемента, момент инерции которого зависит от его угла поворота. Блок рассчитывает угловое ускорение тела и с помощью интегрирования определяет угловую скорость и угол поворота тела. Ускорение вращения ε, рад/с², рассчитывается по формуле:

где:

N – количество блоков, подключенных к данному блоку
T_i – крутящий момент, поступающий с i-го блока, Н·м
J – момент инерции тела, кг·м²

Возможны три способа задания момента инерции:

круговое движение (биение)
эллиптическое движение (биение)
таблично заданный момент инерции

Круговое биение

Данный способ задания переменного момента инерции моделирует вращение тела вокруг смещенной оси, которая вращается вокруг основной оси. Схема механизма приведена на рисунке (Рисунок 1).

Момент инерции, кг·м², тела вокруг основной оси определяется по формуле:

где:

J₀ – момент инерции тела относительно смещенной (собственной) оси, кг·м²
M – масса тела, кг
R – расстояние от центра масс тела до основной оси вращения, м, которое рассчитывается по формуле:

где:

φ – угол поворота, рад
R_C – радиус вращения вокруг собственной оси, м
R_А – расстояние между осями вращения, м (Рисунок 1)

Эллиптическое биение

Данный способ задания переменного момента инерции моделирует механизм, схожий с предыдущим, однако вращение тела вокруг собственной оси осуществляется по эллиптической траектории. Схема механизма приведена на рисунке (Рисунок 2).

Момент инерции тела вокруг основной оси определяется по формуле:

где R – расстояние от центра масс тела до основной оси вращения, м, которое рассчитывается по формуле:

где R₁, R₂ – фокальные радиусы эллиптической траектории, м (Рисунок 2).

Таблично заданный момент инерции

Данный способ позволяет задать произвольный закон изменения момента инерции тела в зависимости от угла поворота. Момент инерции вычисляется путем линейной интерполяции заданной таблицы.

Входные порты

Блок не имеет входных портов.

Выходные порты


Имя	Описание	Тип линии связи
R	Порт для подключения условно подвижного вала (rotor) к вращающемуся телу	Механика вращательная

Свойства


Название	Имя	Описание	По умолчанию	Тип данных
Тип биения	model_type	Способ задания момента инерции. Возможные значения: "Круговое биение", "Эллиптическое биение" и "Таблично заданное"	Круговое биение	Перечисление
Инерционные характеристики		Группа свойств, задающих инерционные характеристика тела
Момент инерции, кг·м²	J0	Момент инерции тела. Свойство доступно при выборе способа задания момента инерции "Круговое биение" или "Эллиптическое биение"	1	Вещественное
Масса, кг	M	Масса тела. Свойство доступно при выборе способа задания момента инерции "Круговое биение" или "Эллиптическое биение"	1	Вещественное
Расстояние между осями вращения, м	Ra	Расстояние между основной и смещенной осями вращения. Свойство доступно при выборе способа задания момента инерции "Круговое биение" или "Эллиптическое биение"	0.01	Вещественное
Радиус вращения вокруг своей оси, м	Rc	Радиус вращения вокруг своей оси. Свойство доступно при выборе способа задания момента инерции "Круговое биение"	0.01	Вещественное
Радиус вращения параллельно расстоянию до основной оси, м	R1	Радиус вращения параллельно расстоянию до основной оси. Свойство доступно при выборе способа задания момента инерции "Эллиптическое биение"	0.01	Вещественное
Радиус вращения перпендикулярно расстоянию до основной оси, м	R2	Радиус вращения перпендикулярно расстоянию до основной оси. Свойство доступно при выборе способа задания момента инерции "Эллиптическое биение"	0.005	Вещественное
Массив углов, рад	Fx	Массив значений углов, задается в диапазоне [0, 2·π]. Свойство доступно при выборе способа задания момента инерции "Таблично заданное"	[0, 3.1416, 4.7124]	Массив
Массив моментов инерции, кг·м²	Jy	Массив значений моментов инерции. Свойство доступно при выборе способа задания момента инерции "Таблично заданное"	[1 , 10 , 1]	Массив
Начальные условия		Группа свойств, задающих начальные условия
Начальная угловая скорость, рад/с	W0	Начальная угловая скорость вращения	0	Вещественное
Начальный угол поворота, рад	Fi0	Начальный угол поворота	0	Вещественное

Параметры


Название	Имя	Описание	Тип данных
Угол поворота, рад	Fi	Угол поворота тела	Вещественное
Угловая скорость, рад/с	W	Угловая скорость тела	Вещественное
Угловое ускорение, рад/с²	Eps	Угловое ускорение тела	Вещественное
Суммарный момент, Н·м	T	Суммарный крутящий момент, приложенный к телу	Вещественное
Мощность, Вт	Q	Механическая мощность суммарного крутящего момента	Вещественное

Примеры

Примеры использования блока: