Всесоюзнаяа. н. девочко1плтсгтмп. тру”чрпу5й i. 5«i. ii i sil i. tafi itusifis

Союз СоветскихСоциьлистицескихРеспублик Зависимо Заявлено от авт. свид льств.111.1971 ( 1641279/1 л. б 06 д 7/68 с присоед нием зая Комитет по делам зобретений и открытий при Совете Министров СССР. Н. Девочко аявитель Экспериментальный научно-исследовательский АН Белорусской ССРнститут машиноведени УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯотносится к приб ительной техники и самостоятельно а постоянного то динамических моде систем в качестве ратимого преобраз ффициентом преобрИзобретение тики и вычисл использовано трансформатор при создании механических кой модели об ременным коэ орам автомаможет быть в качестве ка, а также лей-аналоговэлектричесователя с пеазования,Большинство механических систем являются неодномерчыми. Вследствие этого при создании электрических моделей этих систем возникает необходимость в применении преобразующих устройств. Электрическим аналогом механического преобразователя (рычага) является трансформатор, однако его невозможно использовать в моделях, работающих на постоянном токе. Кроме того, трансформатор не позволяет управлять коэффициентом преобразования, В то же время известно большое количество механизмов, в которых во время работы изменяется коэффициент передачи входного воздействия, Например, в зубчатой передачи во время работы изменяются координаты линии контакта зуоьев, а вследствие этого и мгновенные значения передаточного отношения, В указанной выше работе для создания электрической модели обратимого механического преобразователя с переменным коэффициентом преобразования - трансформатора постоянного тока с управляемым коэффициентом трансформации - используют операционные блоки аналоговых вычислительных машин.5 Однако это устройство может применятьсятолько на низких частотах, что затрудняет практические возможности создания электрических моделей-аналогов механических систем.Кроме того, устройство требует большого кд личества операционных блоков, что также ограничивает возможности создания моделей.Цель изобретения - расширение класса решаемых задач и упрощение устройства.Для этого в предлагаемом устройстве вход.15 ная и выходная цепи трансформатора выполнены на транзисторах, При этом входной транзистор подключен параллельно источнику входного напряжения, а выходной транзистор с нагрузкой устройства образует эмиттерный 20 повторитель.Нагрузка состоит из двух последовательновключенных элементов, один из которых является резистором, включенным в цепь базы входного транзистора и выполняющим функ ции обратной связи по току. Выходной транзистор с входной цепью соединен посредством усилителя постоянного тока по напряжению Коэффициенты передачи обеих связей одинаковы и равны коэффициенту трансформации.30 Управление коэфрициентом трансформацииосуществляется напряжением, подаваемым на один из входов усилителя.На фиг. 1 изображена схема трансформатора постоянного тока с управляемым коэффициентом трансформации; на фиг. 2 - схема механического преобразователя (рычага),Входная цепь трансформатора состоит из транзистора Т включенного параллельно источнику входного напряжения 711, Выходная цепь представляет эмиттерный повторитель, выполненный на транзисторе Т подключен ном к источнику питания с напряжением 112. Связь выходной цепи с входной осуществляется посредством усилителя постоянного токаИУПТ. Резисторы Р, и Я включенные последовательно в цепь эмиттера транзистора Тг, представляют нагрузку устройства. Резистор 01, включенный одновременно в базовую цепь транзистора Т 1, выполняет функцию обратной связи по току между входной и выходной цепями. Напряжение Ур от источника управляемого напряжения, подведенное к одному из входов УПТ, предназначено для управления коэффициентом передачи усилителя. Напряжение У 1 и ток /1, протекающий через транзистор Т, - характеристики входной цепи, Напряжение 02 на нагрузке и ток 1, протекающий через нее, - характеристики выходной цепи.Работа трансформатора описывается пр 11 помощи системы управлений12 - 1 олК 1(1)11 1 эл 121где Кол - коэффициент трансформации.Согласно схеме на фиг. 1 в первом уравненииКол=К Кт (2) где К - коэффициент усиления УПТ; Кт, - коэффициент усиления эмиттерного повторителя на транзисторе Т,. Требования второго уравнения системы (1) обеспечиваются за счет введения обратнойГ/связи на резисторе Р, между выходной цепью и входной.Отсюда1, - 1 т,11 о.сгде 5 т - крутизна характеристики транзистора Т 1;11 о,с - напряжение обратной связи на реИзисторе РС другой стороны11 о.с - 12 ЛВ результате получают1,: 5 Т,11 о.с - Г,121Таким образом, во втором уравнении системы (1) К= 5 т,й".(4) Для того чтобы удовлетворить одновременно требованиям обоих уравнений (1), необходимо приравнять К,л из уравнений (2) и (4)К Кт,= Ьт, й. 10 Напряжение Ур, поступающее на вход одного из транзисторов УПТ, позволяет изменить напряжение на выходе трансформатораЬ 2.ак как ток 12 изменяется пропорционально 112, то, ссгласно равенству (3), пропорционально Ь.,р изменится 11. Это равносильно тому, что в системе уравнений (1) К, примег/значение К:20 Схема устройства на фиг. 1 является электрическим аналогом обратимого механического преобразователя (рычага), изображенногона фиг. 2.ЗДЕСЬ Рь Р 1 ь Ь 2 - уСИЛИя И СКОрОСГИ25 соответственно в точках приложения входноговоздействия и на нагрузке, Согласно второйсистеме электромеханических аналогий иханалогами являются токи и напряжения вовходной и выходной цепях трансформатора.30 Предлагаемая на фиг. 1 схема устройствапозволяет использовать его в диапазоне частот от О до максимально допустимой для применяемых в схеме транзисторов, Кроме того,изготовление устройства не представляет за 35 труднений.Точность устройства в основном зависит отточности УПТ. При необходимости иметь более высококачественное устройство соответсгвенно необходимо произвести более тщатель 40 ную постройку УПТ,Предмет изобретения 45 Устройство для моделирования механического преобразователя, выполненное по схеме трансформатора постоянного тока и содержащее усилитель постоянного тока, резисторы и 50 источник управляемого напряжения, отличиюи 1 ееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач и упрощения устройства, оно содержит два транзистора, один из которых подключен к входу усилителя постоянного тс ка параллельно входной клемме устройства,выход усилителя постоянного тока соединен с базой второго транзистора, эмиттерная цепь которого подключена к выходной клемме устройства и к соединенным последовательно 60 двум резисторам, общая точка которых связана с базой первого транзистора.374632 Фиг. Составитель Е. Тимохинактор Т, Иванова Техред 3. Тараненко Корректор А. Степанова Типография, пр. Сапунова,аказ 2346/3 Изд,598 НИИПИ Комитета по делам изобретений Москва, Ж, РаТираж 647 Подписно открытий при Совете Министров СССР ская наб д. 4/5