Устройство для моделирования механической передачи

Ет ТВУ стем я с махоии. Цельюие точваисслед тромех льныхтройстия переики СССР78. льств/48,н ния к тво СССР 4, 1981. о оделиро го тре(54) УСТР ИЕХАНИЧЕС (57) Изоб говой выч назначенд делирован существен произалову моменденнымучетом опреди мо)ми сСОКИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕО 2 УБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ПИСАНИ ТОРСКОМУ СВИДЕ(72) Всесоюзный научтельский институт эл(56) Авторское свидетВ 752387, кл., О 06 САвторское свидетелУ 968830, кл.С 06 С 7 022 СТВО ДЛЯ ИОДЕЛИРОВАНКОЙ ПЕРЕДАЧИретение относится к аислительной технике идля использования прии систем с инерционньно нелинейными механич 09) 01)"д,у кими передачами, особенно сн автоматического регулировани вичными аккумуляторами энерг изобретения является повышен ности и расширение функциона возможностей устройства. Ус во содержит блок моделирован менных потерь сухого трения, тор, инвертор, блок формиров . модуля сигнала, блок огранич суммирующий интегратор, бл .моделирования скорости выход вала, переключатели, блоки и вания постоянных потерь сухо ния. Устройство позволяет вос вести зависимость скорости. в передачи от соотношения межд том на выходном валу и приве моментом на входном валу с приведенного момента инерции ных элементов передачи. 1 ил1 1238115 3Изобретение относится к анало- валах передачку,которые. у большинстговой вычислительной технике и пред- ва известных передач имеют одинаконазначено для использования при вые знаки и только у некоторых пламоделировании систем с инерционными нетарных различные;существенно нелинейными механически-К- коэффициент вязкого,внешми передачами, особенно систем авто- него тренкя подвижных элементовматического регулирования с махович- . передачи.ными аккумуляторами энергии. 151(С) - скорость выходного валаЦель изобретения - повышение точ- передачи,ности и расширение функциональных 1 О Соотношения моментов М , М ивозможностей устройства. динамического 3 Ф в соответствии сНа.чертеже схематически представ- обобщенным определением КПД опреде-лено предлагаемое устройство. ляют величины КПД прямогоиУстройство содержит первый и обратногоходов передачивторой входы 1 и 2 .задания момента, 15 при увеличении кинетической энервыходд 3 блок моделирования перемен- гии подвижных элементов или зарядкених потерь сухого трения выполнен- маховичного аккумулятораныйв виде сумматора 4, сумматор 5,инвертор 6, блок 7 формирования э М вих+7 хч, Мв 3 чч15 У вМОдуЛя СИГНаЛа, бЛОК 8 ОГраНИЧЕ- . 20 РНХ 5 п 5ЕОХ М у 4) Р 5)ния, суммирующий интегратор 9, блокмоделирования скорости выходного ва- . - при уменьшении кинетической энерла, выполненный в виде суммирующего гни подвижных элементов или разрядкеинтегратора 10, первый и второй пе- маховичного регуляторареключатели 11 и 12, два блока моделирования постоянных потреь сухого Р Мвы, Р Мехи, ХП,птрЕНИя ВЫПОЛНЕННЫЕ В ВИДЕ ПЕРВОГО 355 х щ 35 Х 5 "Ех у +34, (6)5вх вых,и второго источников. 13 и 14 постоянного напряжения. Блок 7 содержитдиоды 15 и инвертор.16. Блок 8 со где ч - ускорение выходного ва"дерзит резисторы 17 и диоды 18, ла передачи.Пе еключатель 11 содержит контактыереклю При остановке валов устройство19 к Ц), переключатель 12 содержит воспРоизводит приведенный моментконтакты 21 и 22. сопротивления троганию передачиустропство потеплеет в поопессе 55 51 е 5 еос у 1моделирования воспроизвести зави- уер 5 снсн беРе аф щ/0116(елеемаксимальное предельное предваритель 55 ЕЕ .1К 9 +1 с М (Мпа (2)Мсс вх вх вых вь 5 х 1 цные упругие смещения подвижных элементов;Кс - коэффициент .жесткости(3)4 предварительного упругого смещенияи реализует переход от остановки кгде 3 - приведенный момент инерциидвижению валов приподвижных элементов передачи или ма 55 ЕЕ ИСт 155 С 5 вСховика;М ,Мх - приведенные моменты перемен0ных и постоянньпс потерь сухого тре- . где М, = КЗхххния;М- приведенный момент потерьвтвязкоговнешнего трения подвижных Устройство работает следующим обэлементов передачи; разом.К К - коэффициенты переменных И При моделировании передач с одноХ Р ВЫХпотерь, пропорциональных, соответ знаковыми коэффициентами переменныхственно, приведенному моменту потерь Кв и Кве,хна первый и второйна входном и моменту на выходном входы 1 и 2 подают, например, раэно(1 2) 50 ми энергии.Формула 55 изобретения полярные напряжения, пропорциональные моментам М,(или М ) и Мвех (или Меык), при этом контакты 19 и 21 замкнуты. С первого входа напря жение поступает через инвертор 6 на второй вход сумматора 4 и непосредственно на второй вход сумматора 5, а с второго входа 2 - на первый и третий входы сумматоров 4 и 5 соответственно. При выборе коэффициентов передачи сумматора 4 по второму и первому входам в соответствии с Квы и Кек 1,или Кех и Квы) определяемых по величинам КПД прямого и . обратного ходов в режимах равномерного движения валов моделируемой передачи, например, по формупам Квф" 1 ",-(. ем+ т еых и 1 "еыст завы ю ок Чмф 1+ К ехна выходе этого сумматора получают напряжение, пропорционапьное сумме Кех Мех+ КвьМе х составляющих пе ременных потерь на сухое внешнее трение подвижных элементов переда- . чи, которое поступает на вход блока 7 формированиямодуля сигнала, С выходов последнего разнополярные напряжения, пропорциональные модулю этой суммы, поступают на опорные входы блока 8, на входы задания смещения которого поступают постоянныеИст напряжения, пропорциональные Метот разнополярных источников 13 и 14, На второй вход суммирующего интегратора 9 поступает напряжение с выхода 3, пропорциональное а , поэтому на выходе суммирующего интегратора 9 получают напряжение, пропорциональВе чстное сумме М т+ М,. Ядп ю при движении валов и М, в случае их остановки, которое подают на первый вход сумматора 5. Сумма. напряжений, поступающих на входы сумматора 5, с выхода последнего поступает на вто" рой вход суммирующего интегратора 1 О, на первый вход которого поступает напряжение с выхода 3.. Коэффициент передачи по первому ,входу суммирующего интегратора 1 О выбирается в соответствии с коэффициентом Ке к В результате интегрирования алгебраической суммы напряжений, которые поступают на входы суммирую 1238115 , 4щего интегратора 10, на его выходе,т.е. на выходе 3 устройства, вырабатывается напряжение, пропорциональноескорости выходного вала передачи М,Таким образом, при подаче на входы 1 и 2 разнополярных напряженийустройство (контакты 19 и 21 замкнуты) воспроизводит зависимость (1) сучетом (2) - (12). Для передач с од нознаковыми Ки К необходимо вто-. еых рой вход сумматора 4 отключить от выхода инЬертора 6 и подключить непосредственно к первому входу 1 (переключателем 12 разомкнуть контакт21 и замкнуть контакт 22). Если в процессе моделирования на входы 1 и 2 подают однополярные нап;ряжения,то необходимо третий вход сумматора 5 отключить. от второго вхо-, да 2,подключив к нему третий вход сум-. мирующего интегратора 10 (переключателем 11 разомкнуть контакт 19 изамкнуть контакт 20) . В этом случае, когда второй вход сумматора 4непосредственно подключен к входу 1(контакт 22 замкнут, а 2 разомкнут),устройство моделирует передачи с однознаковыми Ки К , а когда второйемхвход сумматора 4 подключен к входу 1через инвертор 6 (контакт 21 замкнут,а 22 разомкнут) - с разнознаковыми.Ке и Кемх:Предлагаемое устройство для моделирования механической передачи позволяет воспроизвести зависимость скорости валов передачи от соотношениямежду моментом на выходном валу иприведенным моментом на входном валус учетом приведенного момента инерции подвижных элементов передачи,постоянных и переменных потерь насухое и переменных потерь на вязкое .внешние трения при движении этих эле-:ментов, а также внутренних моментов сопротивления троганию при их остановках, что, повышая точность моделирования и расширяя функциональныевозможности устройства, обеспечивает повышение эффективности использованияаналогОвой вычислительной техники дляанализа и синтеза систем с инерционными механическими передачами, особенно систем автоматического регулирования с .маховичными аккумулятораУстройство для моделирования механической передачи, содержащее сум-тие, г. Ужгород, ул. Проектная роизв.-поли матор, суммирующий интегратор, инвертор, блок моделирования переменныхпотерь сухого трения, выполненный ввиде сумматора, выход которого подключен к входу блока формированиямодуля сигнала, выход отрицательного напряжения и выход положительного напряжения которого соединенысоответственно с первым и вторымопорными входами блока ограничения,выход которого подключен к первому .входу суммирующего интегратора,выход которого соединен с информационным входом блока ограничения ис первым входом сумматора, второйвход которого является первымвходом задания момента устройстваи подключен к входу инвертора, о т -л и ч а ющ е е с я тем, что, сцелью повьппения точности, в него,введены два переключателя, два блокамоделирования постоянных потерь сухого трения, каждый из которых выполнен в виде источника постоянногонапряжения, и блок моделированияскорости выходного вала, выполненныйв виде суммирующего интегратора, выход которого является выходом устройства и соединен с вторым входомсуммирующего интегратора и с первым входом суммирующего интегратора блока моделирования скорости выходноговала, второй вход задания момента .5 .устройства непосредственно соединенс первым входом сумматора блока моделирования переменных потерь сухоготрения и через первый замыкающий контакт первого переключателя соединен О с третьим входом сумматора, выходкоторого подключен к второму входусуммирующего интегратора блока моделирования скорости выходного вала,третий вход которого через второй 15 замыкающий. контакт первбго переключателя соединен с вторым входом задания момента устройства, выходинвертора через первый замыкающийконтакт второго переключателя под ключен к второму входу сумматораблока моделирования переменных потерь сухого трения, выходы первогои второго источников постоянногонапряжения подключены соответственно 25 к первому и второму входам заданиясмещения блока ограничения, первыйвход задания момента устройствасоединен через второй замыкающийконтакт второго переключателя с вто-,рым входом сумматора блока моделирования переменныхпотерь сухоготрения.