Slider-Crank

汎用スライダークランク機構

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ライブラリ:
Simscape / Foundation Library / Mechanical / Mechanisms

説明

Slider-Crank ブロックは、クランクの連続回転運動とスライダーの振動並進運動間のコンバーターとしてスライダークランク機構を表します。

この機構には、2 つの接続があります。

• 端子 [C] はクランクに対応し、機械回転保存端子です。

• 端子 [S] はスライダーに対応し、機械並進保存端子です。

[クランクの半径] パラメーターおよび [ロッドの長さ] パラメーターは、機構のジオメトリを示します。[クランクの慣性] パラメーターは、ロッドがクランクの中心に正確に合ったときに上端および下端の位置を機構が通過するようにするのに役立ちます。

[スライダーの剛性] パラメーターおよび [スライダーの減衰] パラメーターの目的は、計算上の問題の原因となる可能性のある、端子間の慣性結合を低減することです。ブロックは、(ジオメトリによって計算される) スライダーの理想的な位置と並進保存端子 [S] の実際の位置間で剛性と減衰を適用します。このコンプライアンスにより、端子間の直接非線形結合が回避されます。剛性を大きくすると運動は理想に近づきますが、システムの剛性が増大します。減衰は、剛性によって発生する可能性のあるリンギングを軽減するのに役立ちます。

変数

シミュレーション開始時におけるクランク角度および速度の初期化ターゲットを設定できます。その際、正と負のいずれの値も使用できます。

シミュレーションの前にブロック変数の優先順位と初期ターゲット値を設定するには、ブロックのダイアログ ボックスまたはプロパティ インスペクターの [初期ターゲット] セクションを使用します。詳細については、ブロック変数の優先順位と初期ターゲットの設定を参照してください。

ノミナル値は、モデル内で予想される変数の大きさを指定する方法を提供します。ノミナル値に基づくシステムのスケーリングを使用すると、シミュレーションのロバスト性が向上します。ノミナル値はさまざまなソースから得られます。その 1 つがブロックのダイアログ ボックスまたはプロパティ インスペクターの [ノミナル値] セクションです。詳細については、ブロック変数のノミナル値の変更を参照してください。

例

ガンマ スターリング エンジン

この例では、気体、熱、機械の Simscape™ コンポーネントおよびドメインを使用してガンマ スターリング エンジンをモデル化する方法を説明します。

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端子

保存

C — クランク

機械回転

クランクに関連付けられた機械回転保存端子。

S — Slider

機械並進

スライダーに関連付けられた機械並進保存端子。

パラメーター

クランクの半径 — クランクの半径

0.1 m (既定値)

クランクの半径。このパラメーターの値はゼロより大きくなければなりません。

ロッドの長さ — ロッドの長さ

0.2 m (既定値)

クランクとスライダーを接続するロッドの長さ。このパラメーターの値は [クランクの半径] より大きくなければなりません。

クランクの慣性 — クランクの慣性

0.01 kg*m^2 (既定値)

クランクの慣性。ロッドがクランクの中心に正確に合ったときに上端および下端の位置を機構が通過するようにするのに役立ちます。このパラメーターの値はゼロより大きくなければなりません。

スライダーの剛性 — スライダーの位置に適用される剛性

1e6 N/m (既定値)

[スライダーの減衰] と組み合わせて、端子間の慣性結合を軽減するのに役立つコンプライアンスを導入します。剛性を大きくすると運動は理想に近づきますが、システムの剛性が増大します。このパラメーターの値はゼロより大きくなければなりません。

スライダーの減衰 — スライダーの位置に適用される減衰

1e3 N/(m/s) (既定値)

[スライダーの剛性] と組み合わせて、端子間の慣性結合を軽減するのに役立つコンプライアンスを導入します。減衰値を大きくすると、剛性によって発生する可能性のあるリンギングが軽減されます。このパラメーターの値はゼロより大きくなければなりません。

拡張機能

C/C++ コード生成
Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

バージョン履歴

R2019a で導入

参考

Gear Box | Lever | Wheel and Axle