Устройство для моделирования механических

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 366478 Союз Советских Социалистических республикЗависимое от авт. свидетельства2 б 32Заявлено 27.Ч 11,1970 ( 1471753/18-24) 1, Кл, 6 06 д 768 присоединением за Комитет по дела иоритет зобретеиий и открыткипри Совете ГЛииистровСССР УДК 681.333(088,8) Опубликовано 16,1.1973. Бюллетень7Дата опубликования описания 29.111.1973 Авторзобретения едяк явител СТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМИзооретецтельной технцри моделирокоторых сильвлияние ца ди е относится к о ки и может бы ванин механич трения оказыва намические проц бласти вычислить использовано ских систем, в ют существенное ессы,По основному авт. св.2 б 3294 известно устройство для моделирования механических систем, которое наряду с другими позволяет воспроизводить эффект действия ца инерционную массу сил трения покоя и сил трения движения при условии, что максимум силы трения покоя совпадает по величине с силой трения движения. Однако сила трения движения почти всегда значительно меньше максимума сил трения покоя.Цель изобретения - повышение точности моделирования эффекта действия сил трения ца динамику инерционной массы за счет воспроизведения различий между трением покоя и трением движения.Это достигается тем, что к точкам соединения одноименных электродов диодов одного из четырехдиодных мостов устройства подключается через дополнительные резисторы выход промежуточного инерционного усилителя, имеющего ограничение уровня выходного напряжения, а вход промежуточного усилителя соединяется с выходом интегрирующего операционного усилителя устройства. На чертеже пре гаемого устройства,Устройство содержит интегрирующий усилитель-ицтегратор 1 с входным резистором 2,5 к свободному концу которого подключаетсяисточник напряжения К имитирующий внешнюю движущую силу, приложеццую к инерционному телу. Между суммирующей точкой3 и выходом 4 этого усилителя включецо це 10 сколько четырехдиодцых мостовых элементов,один из которых собран ца диодах 5 - 8. К точкам 9 и 10 соединения одноимецных электродов диодов этого моста через резисторы 1 и12 подключается соответственно плюс и минус источника двухполярного напряжения Г,пропорционального максимуму силы треццчпокоя. йКроме того, устройство содержит инерционный усилитель 13, имеющий ограничение20 уровня выходного напряжения, в данном случае за счет цепочки последовательцо-встречцовключенных стабилитроцов 14, ц дополнительные резисторы 15 и 16, соединяющие выходусилителя 13 с точками 9 и 10 четырехлцодцого мостового элемента,Устройство работает следующим образом,Пусть цапряжецце т ца виоле усилителя1 увеличивается по аосолютцой величине, начиная от пуля, тогда напряжение Г, ца гыходе 4 усилителя 1 остается вблизи нуля ло тех366478 и- иО 30 пор, пока величина напряжения и це превзой. дет по абсолютной величине напряжение и (при равенстве величин резисторов 2, 11 и 12), т. е. до тех пор, пока действующая сила не превысит максимум силы трения покоя.Заметим, что пока и -- О, дополнительные элементы це влияют на ход процесса. С того момента, когда выполцится условиеиУ( на выходе 4 усилителя 1 появится напряжение и, изменение которого (при отсутствии совокупности двух дополнительных элементов) будет подчиняться уравнению- и = и ,)издп ии, +О (1) Другими словами, воспроизводится случай движения инерционной массы, когда сила трения движения равно максимуму силы трения покоя.Введение дополнительных элементов изменяет картину в сторону более близкой к реальной, если коэффициент К усиления инерционного усилителя 13 взять достаточно большим, а цепочку стабилитронов выбрать с таким напряжением (+ и) стаоилцзации, чтобы раз- ность соответствовала величине трения движения.нисДеиствительцо, пусть и)О.КТогда диоды б и 7 закрыты и к суммирующей точке Зусилителя 1, кроме напряжения и, приложены напряжение Г через резистор 11 и напряжение ( - и) через резистор 15. Полагая для простоты, что величины резисторов 2, 11, 12, 15 и 1 б равны, получим уравнение: и,: и+ (и - и), и,О. (3) истЕсли же (/г( -- ,О, то диоды 5 и 8 заКкрыты и к суммирующей точке, кроме напряжеция и, приложены цапряжецие ( - и) через резистор 12 и напряжение +ичерез резистор 1 б, в силу чего схема решает уравнение- и,:=и+( - ги), и,(О. (4) Уравнения 4 и 3 можно записать как однов виде и +( и1 и,)вцп и(5) которое явно предпочтительней уравнения 1 имея ввиду то, что максимум величины трения покоя по-прежнему определяется величиной 15В реальных моделях величина напряжения, соответствующего трению покоя, как правило, составляет не более 30% от полного диапазона (+100 в) изменения напряжений в моделирующих машинах, значит напряжение и еще меньше, а коэффициент К усиления це более 100, чтобы уравнение 5 выполнялось уже при (и,0,3 в. Если же сопротивление резисторов 15 и 15 выбрать в несколько раз меньшим, чем сопротивление резисторов 11 и 12, то коэффициент К усилителя 13 уменьшится во столько же раз при соответствующем уменьшении величины и,Предмет изобретения Устройство для моделирования механических систем по авт, св.263294, отгичаюигее ея тем, что, с целью увеличения точности моделирования, оно содержит инерционный усилитель и включенную параллельно его обратной связи цепочку последовательно-встречно включенных стабилитронов, ко входу инерци онцого усилителя подключен выход интегратора, а выход инерционного усилителя через параллельно соединенные резисторы подклю; чец к точкам соединения одноименных электродов диодов четырехдиодного моста.остааитель Е, ТимохинРедактор Г. Мозжечкова Техред Т. Курилко Корректор Т. ГревцоваЗаказ 133/569 Изд.138 Тираж 647 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб д, 4/5ип, Харьк, фил, пред. сПатентэ