Устройство для моделирования кпд механических передач (его варианты)

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК П 91 СЭ Ц 5 П 0 06 С 7/64 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ковровский филиал Владимирского политехнического института(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 222,755, кл. 0 06 0 7/64, 1967.2. Авторское свидетельство СССР ,Р 205384, кл. 0 06 С 7/64, 1966(54 УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ КПД.МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ (ЕГО ВАРИАНТЫ),(57).1. Устройство для моделирования КПД механических передач, содержащее два сумматора, блок моделирования прямого и обратного ходовмеханической передачи, состоящийиз пяти масштабных резисторов, двухограничительных диодов и операционного усилителя, выход которого соединен с первыми выводами первогои второго масштабных резисторови с первым входом первого сумматора, выход которого является выходомустройства, выпрямительный,мост,один вывод первой диагонали которого через инвертор соединен с другим ее выводом, а выводы второй диагонали выпрямительного моста соединены с соответствующими первымивыводами третьего и четвертогомасштабных резисторов первый входуртройства подключен к первому выводу пятого маештабного резистора,второй вывод которого соединен сlвходом операционного усилителя и санодом и катодом соответственнопервого и второго ограничительныхдиодов, катод первого ограничйтельного диода подключен к вторым выводам первого и третьего масштабных резисторов, а анод второго ограни. чительного диода соединен с вторыми выводами второго и четвертого масштабных резисторов, выход второго сумматора подключен к входу инвертора, о т л и ч а ю щ е е с яо тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей за счет учета потерь, пропорциональных приведенному внутреннему моменту, второй вход устройства подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом инвертора. 2, Устройство для моделирования эР КПД механических передач, содержащее два сумматора, блок моделирования прямого и обратного ходов механической передачи, состоящий из ( пяти масштабных резисторов, двух ограничительных диодов и операцион- Я ного усилителя, выход которого соединен с первымй выводами первого и второго масштабных резисторов и с первым входом первого сумматора, выход которого является выхо дом устройства, выпрямительныймост, один вывод первой диагоналикоторого через инвертор соединен с другим ее выводом, а выводы второй диагонали выпрямительного моста соединены; соответствующими первыми выводами третьего и четвертого масштабных резисторов, первый вход устройства подключен к первому выводу пятого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с входом операционного усилителя и с анодом и катодом соответственно первого и второго ограничительных диодов, катод первого и второго ограничительных диодов, катод первого ограничительного дио- да подключен к вторым выводам первого и третьего масштабных резис1076924 10 20 ЗО 40 50 торов, а анод второго ограничительного диода соединен с нторыми выводами второго и четвертого масштабных резисторов, выход второго сумматора подключен к входу инвертора,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью поныыения точности и расширения функциональных возможностей Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для использования при моделировании систем с обратимыьи и необратимыми механическими передачами, особенно систем автоматического управления с Учетом 1 ПД прямого и обратного ходов передач, определяемых через потери, пропорциональные приведенному внутреннему моменту моделируемой передачи,Известно устройство для моделирования КПД механических передач,1содержащее два триггера Шмидта, логическую схему сравнения знаков напряжений; клапанную диодную схему, операционные усилители и блоки переменныхкоэффициентов, учитывающее КПД прямого,и обратного ходов обратимых и необратижгх передачНедостатком данного. устройства является сложность из-за применения большого числа элементов и связей между ними, что отрицательно сказывается на точности моделирования. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для моцелирования КПД механических передач, содержащее дна сумматора, блок моделирования прямого и обратного ходой механической передачи, состоящий из пяти масштабных резисторов, двух ограничительных диодов и операционного усилителя, выход которого соединен с первыми вывода" ми первого и второго масштабных резисторов и с первым входом первого сумматора, выход которого является выходом устройства, выпрями- тельный мост, один вывод первой диагонали которого через инвертор соединен с другим ее выводом, а выводы второй диагонали выпрями- тельного моста соединены с соответствующими первыми выводами третье го и четвертого масштабных резисторов, первый вход устройства подключен,к первому выводу пятого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с входомопеза счет учета потерь, пропорциональных приведенному внутреннему моменту, второй вход устройства подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединенс выходом второго сумматора. рационного усилителя и с анодом икатодом соответственно первого ивторого ограничительных дидов, катод первого ограничительного диода 5 подключен ко вторым выводам первого и третьего масштабных резисторов, а анод второго ограничительного диода соединен со вторыми выв дами второго и четвертого масштаных резисторов, выход второго сумматора подключен к входу инвертора,Недостатком известного Устройства является то, что на нем невозможно воспроизвести потери, пропорциональные приведенному внутреннемумоменту, и сам приведенный внутренний момент моделируемой передачи,соответствующий усилиям в ее высших парах трения.Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональныхвозможностей устройства за счет учета потерь, пропорциональных приведенному внутреннему моменту передачи. Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для моделирования КПД механических передач, содержацем два сумматора, блок моделирования прямого и обратного ходов механической передачи, состоящий иэ пяти масштабных резисторов, двух ограничительрых диодов и операционного усилителя, выход которого соединен с первюи выводами первого .и второго масштабных резисторов и с первым входом первого сумматора, выход которого является вйходбм устройства, ныпрямительный мост, один вывод первой диагОнали которого через инвертор соединен с другим ее выводом и выводы второй диагонали выпрямительного моста соединены с соответствующими первыми выродами третьего и четвертого масштабных резисторов первый вход устройства.подключен к первому выводу пятого масштабного резистора, второй.вывод которого соединен с входом операционного усилителя и с ано 1076924дом и катодом соответственно первого и второго ограничительных диодов, катод первого ограничительного диода подключен к вторьвч выводам первого и третьего масштабных резисторов, а анод второго ограничитель ного диода соединен с вторыми выводами второго и четвертого масштаб-ных резисторов, выход второго сумматора подключен к входу инвертора, по первому варианту второй вход 0 устройства подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом инвер тора, а по второму варианту, второй вход устройства подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с первым .входом первого сумматора, второй 20 вход которогосоединен с выходом второго сумматора.На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, первый вариант; на фиг. 2 - то же, 25 второй вариант.Устройство содержит сумматоры 1 и 2, выпрямительный мост 3, инвертор 4, блок 5 моделирования прямого и обратного ходов механической передачиКроме того, сумматор 1 содержит резисторы б, операционный усилитель 7. Сумматор 2 содержит резисторы .8, операционный усилитель 9. Выпрямительный мост 3 содер жит диоды 10. Инвертор 4 содержит резисторы 11 и операционный усилитель 12. Блок 5 моделирования прямого и обратного ходов механической передачи содержит масштабные резис-.торы 13, ограничительные диоды 14 40 и операционный усилитель 15.Устройство работает следующим образом. По первому варианту напряжение с 45 первого входа М, пропорциональное выходному (приведенному входному) моменту передачи, поступает на первый вход сумматора 1, на второй вход которого подается напряжение с выхода операционного усилителя 15, Выбором значения отношения сопротивлений резисторов б в соответствии с величиной коэффициента потерь КВх,(КВых) обеспечивается алгебраическое суммирование на этом сумматоре 1 входного напряжения с первого входа М устройства с напряжением, пропорциональным первой составляющей общего момента потерь, определяемой величиной 1,"Вх(КВ,Х). 60В результате на выходе сумматора 1 получаем напряжение, пропорциональное приведенному внутреннему моменту передачи МВх, которое поступает на вход выпрямительного 65моста 3 и пройдя через его входную. диагональ, т.е. через инвертор 4, уже с другой полярностью - МВ поступает на первый вход сумматора 2, на второй вход которого подается напряжение с выхода операционного усилителя 15. Выбором значения отношения сопротивлений резисторов 8 в соответствии с величиной коэффициента потерь Кв,(КВя) обес 5 ц печивается алгебраическое суммирование на этом сумматоре 2 входного напряжения - М ВИ с Напряжением, пропорциональным второй составляющей общего момента потерь, определяемой величиной Кв(К в). В результате на выходе у сумматора 2, т.е. на выходе устройства, вырабатывается напряжение, пропорциональное приведенному входному (выходному) моменту передачи.По второму варианту (фиг. 2) напряжение М В с выхода сумматора 1 (фиг. 2) одновременно непосредственно подается на вход выпрямительного моста 3 и на первый вход сумматора 2.В обоихвариантах с вершин выходной диагонали выпрямительного моста 3 разнополярные напряжения, пропорциональные модулю приведенного внутреннего момента передачи, в качестве опорных подаются на опорные входы блока 5В результате одно из этих напряжений со знаком, определяемым полярностью напряжения на втором входе И устройства, пропорционального частоте вращения валов моделируемой передачи, с выхода блока 5 подается на вторые входы сумматоров 1 и 2 для формирования первой и второй составляющих приведенного момента потерь, определяемых величинами приведенного внутреннего момента передачи и ее коэффициентов потерь КВ и Квых . У большинства механических передач знаки этих коэффициентов одийаковы, а у некоторых, в частности из планетарных, широко используемых в технике, знаки различны.Соотношение напряжений, пропорциональных, например, выходному моменту Мвык на первом входе устройства и приведенному входному моменту МВХ на его выходе описывается сле ующей системой уравнений: (1+к )м при Б 18 п м = Я 1 кп(1фВХ (1 КВых )М пРИ Б 1 Яп М = - Б 1 ЯпЯюМ при Бхрп М = Б 1 Япц ц 1- 3 СВх ВЫхМ Прн Бхдп М =-Б 1 Япу, буквх мых1 ИЛИ - Ч ПРИ Я 1 гп МВЫх = Б 1 КпИ, Х 1 ВВИХ Мвхохмвьх пРи Б 1 п М вых1076924 ие. Г д,ул.Проектная где ц = частота врашения одногоиз валов передачи, например выходного,И - приведенный внутренний момент передачи, соответствумций усилиям в ее высших парах трения,Кц,К,.- коэффициенты потерь передачи," "ВхКПД прямого хода передачи; Д"," ф "ВЬХ4 8 ых- КПД.обратного хода передао 4 Квхчи.Предлагаемое устройство позволяет при моделировании систем с обрат ными и необратижми механическими передачами различных типов воспроизвести соотношения между моментами на выходе и входе передачи, определяемые величинами КПД прямогои обратного ходов с учетом перемен ных потерь, пропорциональйых приведенному внутреннему моменту в высших парах передачи как при одинаковых, так и при различных знакахее коэффициентов потерь. Учет ука О эанных потерь расширяет функциональ"ные возможности применения устройства и повышает точность модели-рования механических систем с обратимыми и необратимыми механичес кими передачами по сравнению спрототипом.