Устройство для моделирования механической передачи

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН в 80 пи 1 1 969 04 С 64 всюсонщце13 ", ВНБЛИ 1.1."дцПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРВ 001124, кл. О 06 О 7/64, 1981.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ по авт.св. У 1001124, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей за счетмоделирования характеристик буксования фрикциона в зависимости отскорости буксования, оно дополнительно содержит второй инвертор,пятый коммутатор и первый блок нелинейности, выполненный в виде последовательно соединенных нелинейного звена вида "идеальный диод"и усилителя с насыщением а датчикограничителя напряжения фрикционавыполнен в виде последовательно соединенных датчика положения педалифрикциона, второго блока нелинейнос" ти вида "зоны нечувствительности с ограничением" и третьего инвертора, выход которого и выход второго блока нелинейности вида "зона нечувствительности с ограничением являются соответственно первым и вторым выходами датчика ограничителя.напряжения фрикциона, выход второго суммирующего усилителя соединен с входом второго инвертора и первым информационным входом пятого коммутатора, второй информационный вход которого подключен к выходу второго инвертора, управляющий вход пятого коммутатора подключен к первому выходу датчика положения рычага пере- эР ключения передач, выход пятого коммутатора соединен с первым информационным входом нелинейного звена Сф вида идеальный диод первого блока нелинейности, второй информационный Я вход которого подключен к выходу первого интегратора, выход усилителя с насыщением первого блока нелинейности подключен к входу датчика положения педали фрикциона.СЬИзобретение относится к аналоговычислительной технике и может бытьиспользовано в тренажерах транспортных средств и исследовательскихстендах и является усовершенствованием изобретения по авт.св.Р 1001.1.24.Цаги, изобретения - расширение функциональных возмокностей устройстваза счет моделирования характеристикбуксования фрикциона в зависимостиот скорости буксования,На чертеже представлена схема устройства.Устройство для моделирования механической передачи содержит первыйблок 1 нелинейности, первый интегратор 2, первый коммутатор 3, первыйинвертор 4, второй интегратор 5, пятый 6 и третий 7 коммутаторы, ограничитель 8 напряжения фрикциона,датчик 9 ограничителя напряженияФрикциона, второй инвертор 10, второйкоммутатор .1, второй суммирующийусилитель 12, датчик 13 положения рычага переключения передач, первыйсуммирующий усилитель 14, второйблок 15 нелинейности, четвертый коммутатор 16, мостовой выпрямитель 17,третий интегратор 18, источник 19двухполярного напряжения, датчик 20положения педали фрикциона, операционные усилители 21, резисторы 22,диоды,23, третий инвертор 24.Устройство работает следующим образом,При включенной передаче в датчике 13 положения рычага переключенияпередач, представляющем собой группу выключателей, включен переключа"тель соответствующей передачи, например, второй. В этом случае сигнал с датчика 13 поступает на коммутаторы 16 и 11, подключая определенный вход суммирующих усилителей 12и 14 соответственно к выходам интегратора 2 и ограничителя 8, Коммутаторы могут представлять собойлибо реле, либо аналоговые электронные переключатели. Если в этом случае на свободный вход интегратора 2подать напряжение Б пропорциональм.у,уное крутящему моменту, приложенномук входному валу коробки, то на выходе интегратора 2 появится напряжениепропорциональное оборотам вы 1)ходного вала. Постоянная времени интегратора 2 определяет момент инерции вращающихся масс, находящихся в постоянном зацеплении с входнымвалом и приведенных к нему,Напряжение Ппоступает черезкоммутатор 3 на вход интегратора 5,на выходе которого Формируется напряжение О , пропорциональное моментуупругих сил, возникающих в результате упругой деформации. Постояннаявремени интегратора 5 определяет по 1 О датливость деформируемых частей коробки передач. Напряжение Пщ без изменения по амплитуде проходит черезограничитель 8 и с помощью коммутатора 11 направляется на вход сумми 15 рующего усилителя 14, соответствующего включенной передаче. Коэффициент передачи данного усилителя покаждому входу определяет передаточное число коробки передач по мо 20 ментУТаки образом, на .выходе суммирующего усичителя 14 Формируется напряжение, пропорциональное произведению Ы 4,Последнее поступает на25 вход интегратора 18, на выходе которого формируется напряжение Бр,пропорциональное оборотам выходноговала коробки передачНа другой входинтегратора 18 через мостовой выпрямитель 1 с источника 19 разнополярного напряжения подается напряжение, пропорциональное моменту сопротивления диссипативных сил. Этонапряжение за счет мостового выпрямителя будет всегда противоположным35по знаку М , т.е, оно будет всегдатормозным дня интегратора 18.Напряжение Пс помощью коммутатора 16 подается на один из входовсуммирующего усилителя 12 соответ 40ствующей передачи. Коэффициент сумматора по каждому входу равен передаточному числу коробки передач.Таким образом, на выходе суммирующего усилителя 12 Формируется напряжение, пропорциональное произведению Ж, ) которое поступает наг)второй вход интегратора 5. При достижении равенства цм = Ио про 2цесс разгона вращающихся частей коробки передач прекращается и наступает установившийся режим,Ограничитель 8 моделирует работуФрикциона, На его управляющие входыпоступает разнополярное напряжениепропорциональное максимальномумоменту, передаваемому Фрикционом.Разнополярным это напряжение Формируется с помощью датчика 9, В рез 1альном механизме максимальный моментпередаваемый фрикционом, зависит отположения педали фрикциона и отскорости буксования дисков.Моделирование работы фрикциона,т.е, формирование У , осуществляется следующим образом.При трогании с места или передпереключением передач водитель транспортного средства выжимает педальфрикциона. Это соответствует тому,что движок потенциометра датчика 20положения педали фрикциона находится в нижнем положении. В этом случае напряжение на выходе датчика 20равно нулю, а следовательно,и иавыходе блока 15 нелинейности такжеравно нулю (блок 15 нелинейностивоспроизводит зону нечувствительности с ограничением и служит для учета люфтов привода педали и ограничения взаимного перемещения дис,ков). При Б = О уровень ограничения ограничителя равен нулю, т.е. онне пропускает напряжение, Если напряжение Бна выходе интегратора 2 присутствует, то это напряжение при"ложено к входу интегратора 5 и блока 1 нелинейности, на другом же входе интегратора 5 напряжение равнонулю, если рассматривать режим трогания с места.В этом случае интегратор 5 долженбыстро заряжаться до напряжения насыщения операционного усилителя, накотором собран интегратор, так какпостоянная времени интегратора 5очень маленькая и составляет сотыедоли секунды.Таким образом, при выжатой педалифрикциона и вращающемся входном валекоробки напряжение на выходе интегратора 5 максимально, но через ограничитель оно не проходит,Потенциометр датчика фрикциона за"питан напряжением с блока 1 нелинейности, Напряжение П,д на втором вхо." 196912 4де блока 1 нелинейности не оказывает влияния на выходное напряжение,так как У отрицательной полярности,5При. отсутствии напряжения на первом входе блоканапряжение на выходе последнего будет соответствовать моменту трения скольжения. Если водитель полностью отпускает педаль фрикциона, то движок потенциометра датчика 20 перемещается вверх,напряжение И поступает на блок 15мнелинейности и открывает ограничитель 8, на выходе которого формируется напряжение Бм, равное У . Врезультате на выходе интегратора 18появится напряжение Ь, что повлечет за собой появление напряженияна первом входе блока 1 нелинейностии втором входе интегратора 5. На первом операционном усилителе блока 1собрана схема идеального диода, запертого отрицательным напряжением.По мере того, как разность У, -Ж ,щ, фтначнет уменьшаться и на выходе первого усилителя блока 1 появится отрицательное напряжение, которое суммируется с опорным напряжением на втором усилителе блока 1, напряжение навыходе блока 1 будет возрастать ипри равенстве Ц , = 1 Ц, достигнетШмаксимального значения, которое ограничивае. ся напряжением насыщения операционного усилителя (т.е, в этомслучае моделируется трение покоя дисков фрикциона), Относительное скольжение отсутствует.Таким образом, при наличии разности Бц - Б момент, передаваемыйфрикционом, меньше, чем при Уш - Ц=40 ф ф 1 ща= О. В данном случае учитывается тотфакт, что момент трения скольженияменьше момента трения покоя, а сле-довательно, с учетом этого предлагаемое устройство более полно моде 45 лирует работу коробки передач с фрикционным элементом.Заказ 7567/50 Тираж 709 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4