Устройство для моделированияработы ударного инструмента

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез Советских Социалистических Реснублнк(23) Приор ением зеявки Йо сударствеииый комитет ссс о делам июбретеиий и открытиИ.1.уьь,ь В. Лобанов и Шаяхм Уфимский авиационный институт им,Серго Орджоник 1) Заявитель 54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАНО УДАРНОГО ИНСТРУМЕНТАк предлагаемому содержащее ини скорости сауда задания разрыва слеударной скоизким ЙСТВО рения блоки ора п Недостатком этог ется отсутствие воз рования перемещения мента при циклическ обрабатываемую нове разрушении, когда и ный зазор между соу Причем это изменени о устройства являможности моделиударного инструом воздействии нархность при еезменяется начальдаряющими телами.е зазора зависит 30 Изобретение тельной техник быть использов работы ударноИзвестна эл содержащая бло рения и скорос и три сумматор единены соотв ными диоднымиОднако нали электромеханич элементов при ности и услож лировки схемыНаиболее б является устр теграторы уск ряющихся тел, начфьного за рости 23относится к вычислие и автоматике и может,ано при моделированииго инструмента,5ектронная модель удара,ки интегрирования ускоти соударяющихся тела, выходы которых сотствующими разделитель Оэлементами Г 11 .чие в этом устройствееских переключающихсяодит к снижению надежению настройки и регу 15 от технических характеристик обрабатываемого материала.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования работы ударного инструмента, содержащее блоки интегрирования ускорения и скорости, блок задания начального зазора , блок задания после- ударной скорости и пороговый элемент, причем вход интегрирования ускорения является входом устройства, выход блока интегрирования ускорения соединен со входом блока интегрирования скорости, связанным со входом порогового элемента, дополнительно введены первый и второй триггеры Шмитта, блок задания нелинейности, блок выделения максимума и ключ, причем выход блока интегрирования ускорения соединен с одним входом первого триггера Шмитта, выход которого соединен с первым управляющим входом ключа, выход которого соединен со вторым входом блока интегрирования скорости, выход которого связан со входом задания нелинейности, выход которого соединен с одним входом блока выделения максимума, выход которогочерез второй триггер Шмитта соединенсо вторым управляющим входом ключа,связанного информационным входом свыходом порогового элемента, причемвыходы блоков задания начальногозазора и послеударной скорости соединены соответственно с другимивходами первого триггера Шмитта иблоки выделения максимума.,1На Фиг. 1 показана структурнаясхема устройства; на Фиг, 2 - графикивыходных напряжений блоков структурной схемы,Устройство содержит блок 1 интегрирования ускорения, блок 2 интегрирования скорости, первый триггер 15Шмитта 3, ключевой элемент 4, второйтриггер Шмитта 5, блок б выделениямаксимума, блок 7 задания нелинейности, блок Я задания начальногозазора, блок 9 задания послеударной 20скорости и пороговый элемент 10.Устройство работает следующимобразом,Сигнал, пропорциональный ускорению соударяющихся тел у, подается 25на вход блока 1, на выходе которогополучается напряжение, показанное нафиг, 2 а. При этом график перемеще"ния у имеет вид, показанный нафиг, 2 б. Здесь на порвом интервале(до точки 1) происходит раскачиваниеударяющего тела под действием возмущающей силы и разгон (участок 1-2).В точке 2 ударяющее тело наносит поударному телу удар, на участке 2-3происходит смятие или разрушение ударяемого тела. В точке 3 соударяемыетела разделяются (при разрушающемвоздействии). При случае упругой деФормации с учетом остаточных явлений разделение может произойти в любой точке участка 3-3 , в зависимос.ти от материала соударяющихся тел.После приведенной последовательностивесь процесс повторяется. На выходетриггера Шмитта 3 образуется сигнал, 45приведенный на Фиг. 2 в, важной характеристикой. которого является моментспада напряжения в точке 3, соответствующее переходу напряжения на графике 2 а через нуль. Таким образом, 50получаем закрывающий сигнал на первомуправляющем входе ключевого элемента 4.Открывающий сигнал на втором управляющем входе ключевого элементаобразуется следующим образом.Н 4. вход блока нелинейности. подается сигнал перемещения у, в результате благодаря введению характеристики ударяемого материала посредствомблока 7,удается получить момент разьединения соударяющихся тел, обозначенный на графике 2 б точкой 3. Следовательно, напряжение с выхода блока 7 проходит через блок б выделения максимума, создающего требуемый 65ф 1 Ъ=( )Ч. И)масса ударяющего тела;масса ударяемого тела;скорость ударяемого тела в момент удара;начальная скорость совместного движения соударяемых тел при ударе,где М М Оуи тогда Ч= ЧФ) Величина уд получается в результате суммирования напряжения,изображающего уо,с напряжением 8 на выходе ключевого элемента 4 илиЧп=а+," Чд=Ч+Е (3)тогда - Е: - тк;-Ча1 ф ви коэффициент передач 1 и пороговогоэлемента 10 равен ь-Задание величины начального зазора осуществляется блоком 8. Заданиевеличины послеударной скорости производится блоком 9.Величина длительности выходногосигнала триггера Шмитта 5 соответствует времени соприкосновения соударяющихся тел.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет исследовать поведение ударного инструмента в зависимости от характера обрабатываемого порог срабатывания, поступает на вход триггера Шмитта 5, который выдает управляющий сигнал, показанный на фиг. Зг, Здесь важным является момент нарастания напряжения (точка 2 на Фиг, 2 б), который происходит в момент удара тел.Ключевой элемент открывается в момент 2 от сигнала, поступающего с выхода второго триггера Шмитта 5 и закрывается в момент времени 3 от сигнала, поступающего с выхода первого триггера Шмитта 3. И на второй вход блока интегрирования скорости 2 пройдет напряжение, соответствующее фиг. 2 д, которое, складываясь с выходным напряжением блока 1 интегрирования ускорения, даст скорость соударяющихся тел.Разрыв функции скорости в точке 2 (фиг. 2 е) объясняется падением скорости ударяющего тела при ударе, а также потерей кинематической энергии при деформации ударяемого тела и зависит от соотношения масс соударяемых тел. Величина разрыва устанавливается пороговым элементом 10 коэффициент передачи которого определяется по закону сохранения количества движения системы842860 Формула изобретения материала, величин начального зазораи послеударной скорости, а также параметров структурной схемы самогоинструмента. Устройство для моделирования работы ударного инструмента, содержащее блоки интегрирования ускорения и скорости соударяющихся тел, блок задания начального зазора, блок задания послеударной скорости и пороговый элемент, причем выход блока интегрирования ускорения соединен с первым входом блока интегрирования скорости, связанным со входом порогового элемента, о т л и ч а ю щ е .е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения воспроизведения разрушения 20 обрабатываемого материала, в него дополнительно введены первый.и второй триггеры Шмитта, блок задания нелинейности, блок выделения максимума и ключ, причем выход блока инВНИИПИ Заказ 5105/63 Мираж 745 . Подписно филиал ППП Патентг.ужгород; ул. Проектная тегрирования ускорения соединен с одним входом первого триггера Шмитта, выход которого соединен с первым управляющим входом ключа, выход которого соединен со вторым входом блока интегрирования скорости, выход которого связан со входом блока задания нелинейности, выход которого соединен с одним входом блока выделения максимума, выход которого через второй триггер Шмитта соединен со вторым управляющим входом ключа, связанного информационным входом с выходом порогового элемента, причем выходы блоков задания начального зазора и после- ударной скорости соединены соответст:венно с другими входами первого триггера Шмитта и блока выделениямаксимума. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Сб. Механика машины;. М.,Наука", 1972, вып. 33-34, с129144. 2. Авторское свидетельство СССР В 604010, кл. 6 06 6 7/48, . 1977