ZIP архив

Текст

247636 Союз Советских Социалистических РеспубликБИБМОТЕКА виспмое от авт. свидетельстваКл, 42 пт 4, 7/1224371/18-2 Заявлено 11.111.196 с присоединением з аявкиМПК 6 06 дУДК 681,337(088.8) ПриоритетОпубликовано 04.Л 1.1969. Бюллетень22Дата опубликования описания 28.Х 1.1969 Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРАвторыизобретения А. Н, Ленский, В, М, Лобода и Л, П. Фабрик Институт черной металлургииаявитель СОУДАРЕН УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВ Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике.Известны устройства для моделирования соударений, содержащие последовательно включенные суммирующий операционный усилитель, два интегрирующих операционных усилителя и нелинейный элемент типа зона нечувствительности.Предложенное устройство отличается от известных тем, что в нем параллельно входному резистору суммирующего операционного усилителя, присоединенному к выходу нелинейного элемента типа зона нечувствительности;, включена дополнительная цепочка из последовательно соединенных делителя напряжений и дифференцирующего конденсатора,Эти особенности позволяют повысить быстродействие устройства и расширить его функциональные возможности.На чертеже приведена схема устройства.Устройство из суммиоующего усилителя 1 для формирования силы ударного взаимодействия Р, интеграторови 3 для вычисления относительных скорости х и перемещения х соударяющихся тел, нелинейного элемента 4 типа зона нечувствительности, моделирующего зазор, делителя напряжения 5, диода 6 и дифференцирующего конденсатора 7,Работа устройства поясняется на примере моделирования соударений свободнопадающего с высоты Ь тела о неподвижный ограничитель.Под действием веса Я тело перемещаетсяв направлении ограничителя. При этом на выходах интеграторов 2 и 3 появляются напряжения, пропорциональные соответственно скорости х и перемещению х тела, причем до тех пор, пока х ( Л, где Л - односторонний зазор, равный высоте, падения Й, проводимость элемента 4 зона нечувствительности равна нулю. В момент соприкосновения тела с ограничителем имеет место равенство х = Л. В дальнейшем х становится большим Л, и на выходе элемента 4 появляется напряжение, пропорциональное деформации внедренпя соударяющихся тел. Зто напряжение поступаег на вход суммирующего усилителя, Одновременно это же напряжение подается через делитель 5 на дифференцирующий конденсатор 7, соединенный с сеткой суммирующего усилителя 1. Таким образом, сила ударного взаимодействия Р на выходе усилителя 1 формирует.ся как сумма двух напряжений, снимаемых с дифференцирующего конденсатора 7 и с выхо да элемента 4. В фазе сближения (с моментанаступления контакта до момента максимального внедрения) оба напряжения имеют одинаковые знаки, а в фазе удаления (с момента максимального внедрения до момента отрыва 30 тела от ограничителя) - противоположные.247636 Предмет изобретения Составитель Ф. Б. Гулько едактор Т. Зенбицкая Техред Т. П. Курилко Корректоры; В. Петрова и Е. Ласточкина11 одписчое при Совете Мшистров СССР д. 45 Заказ 8082, 5 Тираж 480 1.11 тИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий Москва 1 К, Раушская иаб., Типография, пр. Сапспова Этим самым обеспечиваются интенсивное нарастание силы ударного взаимодействия в первую фазу и быстрый спад ее во вторую фазу.Формируемое на усилителе 1 напряжение поступает через диод б на интегратор 2, приводя к резкому уменьшению напряжения на его выходе. Физически это означает, что тело, внедряясь в ограничитель, встречает сопротивление и тормозится. В момент, когда деформация внедрения достигает максимума (конец первой фазы), чело останавливается (х = О), а затем начинает двигаться в противоположном направлении, Отскок тела от ограничителя (конец второй фазы) происходит в момент, когда сумма действующих на него сил становится равной нулю. После отскока х становится меньше Л, проводимость нелинейного элемента 4 делается равной нулю, и цепь формирования силы ударного взаимодействия разрывается. Таким образом, элемент 4 обеспечивает автоматическое изменение структуры устройства (включение и отключение цепи формирования силы ударного взаимодействия) в зависимости от фаз движения соударяющихся тел.В устройстве скорость отскока, а следовательно, и коэффициент восстановления скорости К зависят от того, какая доля напряжения подается через делигель 5 на дифференцирующий конденсатор 7 суммирующего усилителя 1. Если коэффициент на делигеле б равен нулю, то К =- 1. При других значениях коэффициента на делителе К ( 1. Подбором указанного коэффициента можно получить 1( = О. Таким образом, устройство позволяет моделиро вать соударения с коэффициентом восстановления скорости, изменяющимся в диапазоне О К (1.В ряде случаев, ксгда действующая на тедо сила Я велика, соударение может завершиться силовым замыканием соединения. По окончании процесса удара на выходе суммиоующего усилителя 1 устанавливается напряжение, эквивалентное силе Я.Диод б запирает вход интегратора 2 во вторую фазу удара, когда снимаемое с дифферен цирующего конденсатора 7 напряжение превышает напряжение, поступающее на вход усилителя 1 непосредственно с нелинейного элемента 4. В этом случае сила ударного взаимодействия изменяет знак, что противоречит физике 10 удара твердых тел.Для моделирования соударений тел, контактная жесткость которых велика по сравнению с жесткостью упругих элементов, нелинейный элемент 4 необходимо включать между 15 двумя усиличелями, охваченными положительной обратной связью. Работа элементов устройства при этом не изменяется. Такую цепь целесообразно использовать для моделирования систем с изменяемой координатой соударе ний, например, удара тела о подвижный ограничитель. В этом случае на входной усилитель данной цепи наряду с напряжением, пропорциональным мгновенной координате тела, подается напряжение, соответствующее текуще му положению ограничителя. Устройство для моделирования соударений, 30 содержащее последовательно включенные суммирующий операционный усилитель и нелинейный элемент типа зона нечувствительности, отличающееся, тем, что, с целью повышения быстродействия устройства и расшире ния его функциональных возможностей, в немпараллельно входному резистору суммирующего операционного усилителя, присоединенному к выходу нелинейного элемента типа зона нечувствительности, подключена допол нитсльная цепочка из последовательно соединеньых делителя напряжений и дифференцирующего конденсатора.

Смотреть

Заявка

1224371

А. Н. Ленский, В. М. Лобода, Л. П. Фабрика Институт черной металлургии

МПК / Метки

МПК: G06G 7/48

Метки: 247636

Опубликовано: 01.01.1969

Код ссылки

<a href="https://patents.su/2-247636-247636.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">247636</a>

Похожие патенты