Устройство для моделирования нелинейных крутильных колебаний валопроводов

(22) Заявлено ЗО,1 О, 7 р (21)1841494/1%4 1 06 7/68 с присоединением заявки ооударственныи комитетСовета Министров СССРпо делам нэобретеннйи открытий(45) Дата опубликования описания Л.Цыфанский,Ю.В,Барабанов и Г.ФЛельников/54/ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕЛИНЕЙН КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЯ ВАЛОПРОВОДОВ Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано для исследования нелинейных крутильных колебаний валопроводов.Известно устройство, содержащее Т-образную С-цепь и позволяющее моделировать крутильные колебания валопроводов в линейной постановке.Известное устройство не позво ляет моделировать нелинейные крутильные колебания валопроводов, В конструкцию которых входит муф 15 та с нелинейной упругой характеристикой типа преднатяг. Однако такие муфты находят широкое применение в конструкции валопроводов.Цель изобретения заключается в создании устройства, позволяюще- о го моделировать с помощью электрических моделей-аналогов крутильные колебания валопроводов, имеющих в своем составе нелинейнйе муфты с преднатягом, и тем самым позволяющего расширить класс задач, решаемых на электрических моделях-аналогах,Достигается это темчто в Тобразной С-цепи между одним изконденсаторов и соответствующимузлом соединения ее дросселейвключены двусторонний диодный ограничитель и управляемый генератортока вход которого подключен кобщей шине соединения конденсаторов С-цепи, шина нулевого потенциала присоединена к узлу соединения двустороннего диодного ограничителя с конденсатором, а выход управляемого генератора подключен кузлу соединения двустороннего диодного ограничителя с дросселями.На фиг. 1 приведена электрическая схема конечно-разностнойэлектрической модели-аналога валопровода, состоящая из Т-образнойЬС - цепи и дополнительной схемы,включаемой между узлами а и бЦаналогий, в которой ток-аналог угловой скорости, интеграл от тока -гол поворота, напряжение - момент.ак как для муфты с преднатягом5 деформация пружин начинается только тогда, когда крутящиИ моментдостигнет значения Мо , определяемого величиной первоначальногосжатия пружин (см. фиг. 2), то впринятой системе аналогий элементаналог преднатяга должен иметьхарактеристику падения напряженияст интеграла от тока, представлен 15 ную на фиг. 3,До тех пор, пока напряжениев узле а относительно узла б будет меньше напряжения диодовао ток в цепи между узлами а и б будетотсутствовать (см. фиг. 1). Приэтом токи, протекающие через дроссели Ь и Б равны, что соответствует случаю жесткого соединенияполумуфт. При Уо Оо один из диодов, в зависимости от знака напряжения Ор , открывается и начинается заряд конденсаторао . Длязоопределенности примем, что тонзаряда, направлен от узлаа к узлу б. Относительно узла бпри этом Усд р.д . С появлениемнапряжения на конденсаторе Оспоявляется ток управляемого генератора тока. Режим работыгенератора тона выбирается таким,щ чтобы при ОО ток г былнаправлен от узла а к шине нулевого потенциала усилителя. Такимобразом, при заряде конденсатора45 С токи Елр и сд направленысогласно. При этом диод,Доткрыти суммарное падение напряжения между узлами а и б равно сумме УоУср, После окончания заряда конденсатора начинается его разряд. Ток разряда направлен в сторо ну, противоположную току заряда, в рассматриваемом случае от узла б к узлу а , Что касается тока, то и при разряде конденсатора до тех пор, пока Ос д направление ц остается неизменным. Таким образом, в данномслучае токи мр и агн про 445049 валопровода, 6 Ы - погонная жесткость кручения, Л х - шаг раэ биения); на фиг. 2 - упругая характеристика муфты - зависимость передаваемого крутяжего момента от угла взаимного поворота полумуфтфна фиг. 2 - соответствующая и ей характеристика электрического аналога.Устройство состоит из последовательно соединенных дроселеИпричем узлы соединения двух последовательных дросселей через конденсаторы С соединены с общей шиной конденсаторов. В место поста новки нелинейной муфты с преднатягом узла соединения дросселейЬ, Ь аналогов моментовинерции полумуфт) соединен с конденсатором Е аналогом жесткости муфты) через двусторонний диодный ограниуительЛ и З источником постоянного напряжения Оо , Узел б соединения конденсатора С с общей шиноИ конденсаторовоС - цепи соединен со диодом управляемого генератора тока, состоящего из последовательно соединенных усилителя и сопротивления служащего для преобразования выходного напряжения усилителя в ток. Выход управляемого генератора тока соединен с узлом а соединения дросселей Ь й и диодного ограничителя. Шина нулевого потенциала усилителя присоединена к узлу соединения диодного ограничителя с конденсатором Со точка ф 10").Такой способ соединения шины нулевого потенциала усилителя позволяет избежать самовозбуждения усилителя.При изменении порядка соединения входа усилителя и шины нуле. ного потенциала в момент открытия Одного из диодов од усилитея 50 соединяется с его входом через малое сопротивление открытого диода и усилитель самовозбуждается.Диодный ограничитель построен по схеме встречно-параллельного включения выпрямительных диодов с подпором от источника постоянного Йапряжения. Генератор тока собирается на базе операционных усилителей АВМ, выпускаемых промышленностьюВ устройстве использована первая система алектромеханических.Сенина зд. Лй 93 Подннсно 1 И 1Иосударствен ног оно делам изМосква, 113 редактор И.Да Заказтираж б 2 комитета Совеа Министров СС обретений и открмтий 35, 1 аушская иаб., 4