Устройство для моделирования динамикидвижения гусеничной машины

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. сеид-в 2) Заявлено 17.12.79 (21) рисоедииением заявки Йо рствеииый комитеСССРлам изобретенийи открытий 23) Приорит 53) УДК 681. 333еиь Но 28 убликован 007,81, Бкз та опубликования описания Зц 0781(54) уСТРойствоДВИЖЕНИЯ ОДЕЛИРОВЛНИЯ ДИНИЧНОЙ МАШИНЫ 2 Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник двухполярного постоянного напряжения, выход которого через первый мостовой выпрямитель соединен соответственно с первым входом и вы" ходом первого интегратора, соединенным с первым входом второго интегратора, выход которого подключен ко . входу усилителя, второй мостовой выпрямитель, первая пара противоположных вершин которого соединена соответственно с первым входом и выходом третьего интегратора, первый блок задания нелинейностй, функциональные преобразователи й инверторы, введены второй блок задания нелинейности, датчик угла наклона местности, блок воснроиэведения нелинейности типа .фсухого тренияф. и датчик вида грунта, выход которого соединен с первыми входами функциональных преобразователей, вторые входы которых через первый блок задания нелинейности подключены к выходу датчика угла наклона местности, соединенному со входом второго блока задания нелинейности, выход которого подключен ко второму входу третьего интегратора, выход которого соединен со вто- . е о й т Изобретени тносится к аналоговой вычислительно ехнике и может найти применение в тренажерах для подготов" ки водителей гусеничных машин.Известно устройство для моделирования движения автомобиля, содержащее функциональные преобразователи, сумматоры,- интегратор и. блок.сравнения 11.10Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее функциональный преобразователь, блОк задания нелинейности и йоследовательио соединенные входной интегратор через соответствующий мостовой выпрямитель, подключенный к источнику постоянного напряжения, первый интегратор, усилитель, второй интегратор, в обратную связь которого включен мостовой выпрямитель 2. , 20Недостатком данных устройств является отсутствие возможности моде; лирования взаимодействия движителя гусеничной машины с грунтом.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей эа счет обеспечения воспроизведения взаимодействия гусеничного движителя с грунтом 503/18-24 (51)М. КЛ.С 06 С 7/70рымвходом второго интегратора, выход первого функционального преобразователя непосредственно и через первый инвертор подключен соответственно к первому и второму входам блока воспроизведения нелинейности типа "сухое трение", третий вход которого соединен с выходом усилителя, выход ограничителя подключен ко второму входу первого интегратора и третьему входу третьего интегратора, выход второго функционального преобразователя соединен со входом второго инвертора, выход и вход которого подключены соответственно ко второй паре противоположных вершин второгомостового выпрямителя.На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.Устройство содержит источник 1. двухполярного постоянного напряжения, мостовой выпрямитель 2, интеграторы 3 и 4,усилитель 5, блок б воспроизведения нелинейности типа ."сухое трение", интегратор 7, мостовой выпрямитель 8, инверторы 9 и 10, датчик 11.угла наклона местности, блоки 12 и 13 задания нелинейности, функциональные преобразователи 14 и 15, датчик 16 вида грунта.Входной интегратор 3 через мостовой выпрямитель 2 подключен к источнику 1 двухполярного постоянйого напряжения, выход входного интегратора 3 соединен с последовательно соединенными интегратором 4, усилителем 5, блоком 6 и интегратором 7, в обратную связь которого включен мостовой выпрямитель 8. Выход интегратора 7 соединен со входом интегратора 4, а выход блока б связан со входом интегратора 3. Датчик 16 вида грунта соединен с управляющими входами функциональных преобразователей 14 и 15.Другие входы функциональных преобразователей 14 и 15 связаны с выходом блока .13 нелинейности, а его вход соединен с датчиком 11 угла наклона местности и со входом блока 12 нелинейности, выход которого связан со входом интегратора 7.Выход функционального преобразователя 15 соединен с первым управляющим входом блока б и через инвертор 10 со вторым управляющим входом блока 6, Выход функционального преобразователя 14 соединен с одним плечом мостового выпрямителя 8 и через 1 инвертор 9 с другим плечом мостового выпрямителя 8.Устройство работает следующим образом.Интегратор 3 решает уравнение дмир, моигде Д,. - момент инерции вращающихся масс, приведенных к ведущему колесу гусеничногодвижителяМр - крутящий момент., приложен ный к ведущему колесу,Мсц - момент сцепления гусенич 5 ного движителя с грунтомфЬ 36- угловая скорость ведущегоколеса,Мостовой выпрямитель 2 служитдля предотвращения самопроизвольнойраскрутки ведущего колеса. С выхода, интегратора 3 снимается напряжениеОщ, пропорциональное угловой скорости ведущего колеса.На входе интегратора 4 напряжениесравнивается с напряжением, пропор 15 циональным линейности скорости гусеничного движителя относительно.грунта. Это напряжение снимается свыхода интегратора 7.На выходе интегратора 4 появляЩ ется напряжение .Ом, пропорциональноемоменту, приводящему гусеничную машину в движение. Последнее черезусилитель 5 поступает на блок ограничителя б, который моделирует нелинейность типа "сухое трение".Этот блок ограничивает напряжениеОМ, причем уровень ограничения определяется напряжением О на управляющих входах блока б. Это напряжениеМсцопределяет максимальное значение крутящего момента по сцеплению, которыйприводит в движение гусеничную машину.Если Ом ( Ом, то имеет место буксование гусениц относительно грунта,Это напряжение формируется следующим образом.С датчика 16 снимается сигнал,определящий вид грунта, этот сигналпоступает на управляющий вход функ 40 ционального преобразователя 14, гдеизменяет его коэффициент передачипо управляющему входу, на которыйподается напряжение, пропорциональное косинусу угла наклона местностись, с блока 13 нелинейности, т.е,решается уравнениеМсн,ц = г СФ совок где г - радиус ведущего колеса;вес гусеничной машины;Ф - коэффициент сцепления гусеницы с грунтом.Конструктивно датчик вида грунта может быть выполнен в виде переключателя, каждое положение которого соответствует определенному виду грунта, или в виде блока считывания с какого-либо носителя информации.Напряжение, пропорциональное ко- . синусу угла наклона с 6, формирувтся блоком 13 нелинейноСти, На вход .этого блока с датчика 11 угла наклона местности поступает напряжение, пройорциональное углу наклона местности.Напряжение Ом с выхода ограничителя поступает на вход интегратора 7, с помощью которого решается урав- нение содержащее источник двухполярного,постоянного напряжения, выход которого через первый мостовой выпрямитель соединен соответственно с первым входом и выходом первого интегратора, соединенным с первым входомвторого интегратора, выход которого .;подключен ко входу усилителя, второймостовой выпрямитель, первая парапротивоположных вершиМ которогосоединена соответственно с первымвходом и выходом третьего интегратора, первый блок задания нелинейнос-.ти, функциональные преобразователии инверторы, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет обеспечения воспроизведения взаимодействия гусеничного движителя с грунтом, введены второй блок:заданиянелинейности, датчик угла наклонаместности, блок воспроизведения не.линейности типа сухое трение" идатчик вида грунта, выход которогосоединен с.первыми входами функциональных преобразователей, вторыевходы которых через первый блок задания нелинейности подключен к выходу датчика угла наклона местности,соединенному со входом второго блоказадания нелинейности, выход которогоподключен ко второму входу третьегоинтегратора, выход которого соединенсо вторым входом второго интегратора, выход первого функциональногопреобразователя непосредственно ичерез первый инвертор подключен соответственно к первому и второмувходам блока воспроизведения нелинейности типа "сухое трение", третийвход которого соединен с выходомусилителя, выход ограничителя подключен ко второму входу первогоинтегратора и третьему входу третьего интегратора, выход второго функционального прйобраэователя соединен.со входом второго инвертора, выходи вход которого цодключены соответственно ко второй паре противоположных вершин второго мостового выпрямителя. 40 Источники информации,принятйе во внимание при экспертизе 1. аторское свидетельство СССР 9486333, кл, 6 06 6 7/70, 1973.2. Авторское свидетельство СССР 9641465, кл, 6 06 6 7/48, 1975 (прототип). где Ч - линейная скорость перемещения машины,И - момент сопротивления,10создаваемый углом наклонаместности;,3 - момент .инерции массы машины, приведенный к ведущему колесу; . 15Ис г - момент сопротивления,создаваемый грунтом,Момент, приведенный к ведущемуколесу и создаваемый наклоном местности, определяется выражением ;щМ = г6 ь) па.кЭто выражение решается с помощьюблока 12 задания, на вход кОторогО сдатчика 11 угла наклона местности по-.ступает напряжение, пропорциональноеэтому углу. Конструктивно датчик 11угла наклона местности может бытьвыполнен в виде потенциометра (приручном задании угла) или в виде устройства считывания с какого-либо носителя информации. ЗОМомент сопротивления. движения,создаваеьый грунтом, определяется выражениемМС. = гэба соь С 6Это выражение решается с помощью З 5блока 13 задания нелинейности ифункционального преобразователя 15,точно так же, как и в случае определения момента сцепления.Напряжение, пропорциональное моменту сопротивления, создаваемомугрунтом, в разных полярностях черезмостовой выпрямитель 8 поступает наинтегратор 7. Мостовой выпрямитель8 предотвращает воэможность появления скорости от напряжения, пропорционального моменту сопротивлениягрунта.Таким образом, моделируются процессы взаимодействия гусеничного движителя с грунтом и в результате расширяются функциональные возможностиустройства для моделирования механической передачи.формула изобретенияУстройство для моделирования динамикн движения гусеничной машины,851426 на Редактор Н.Без Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4 аказ бЗб 1/70 ВНИИПИ Госуд по делам и