Устройство для моделирования механической передачи

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтскихСоциалистическихРеспублик и 960862(23) Приоритет Ъеудврствииай кемитет СССР до девам наебретеннй в открытий(72) Авторы изобретения ВСЕСОЮЗНАЯю ПАТЕИТНОТЕХНИЧЕСНАЙ ВЯЬЛЙОТЕКА А.А. Бельке и Н.М. Купцов(5 ч) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИИзобретение относится к аналоговычислительной технике и может бытьиспользовано в тренажерах транспортных средств и исследовательскихстендах.По основному авт. св. Н 86 ч 306известно устройство для моделирования механической передачи, содержащее второй коммутатор, выходы которого соединены с группой входов первого интегратора, второй вход которого соединен с выходом инвертора,вход которого соединен с одним извыходов второго коммутатора, выходпервого интегратора через последовательно соединенные усилитель иограничитель соединен со входомпервого коммутатора, выходы которого соединены с группой входов второго интегратора, выход которогоодновременно соединен с первым входом первого интегратора и через мостовой выпрямитель соединен со входомВторого интегртора,2Недостатком данного устройстваявляется то, что момент инерции вращающихся маСс коробки передач, приведенных к выходному валу, беретсянезависимым от номера включенной5передачи, хотя в реальном случаепри,разных передачах включаются разные вращающиеся массы (шестерни,валы, фрикционные элементы). Тоесть момент инерции, приведенный квыходному валу коробки передач,имеет различные значения на разныхпередачах. В известном устройствеберется среднее значение моментаинерции, что снижает точность модели"рования.Цель изобретения - повышение точности моделирования,Это достигается тем, что устройгО ство дополнительно содержит датчикнапряжения, пропорционального трению фрикциона, датчик напряжения,пропорционального номеру включеннойпередачи, третий коммутатор и конЗмсК ЬХ 6 ЫХ40 45 50 55 денсаторы по количеству передач,одни выводы которых соединены с выходом второго суммирующего интегратора,другие - подключены к группе Выходов третьего коммутатора, вход которого соединен со входом второго суммирующегоинтегратора, выходы датчика напряжения, пропорционального номеру включенной передачи, соединены соответственно с управляющими входамипервого, втОрого и третьего коммутаторов, а выходы датчика напряжения,пропорционального трению фрикциона,соединены с управляющими входами ограничителя. На чертеже представлена схема устройства для лоделирования механической передачи.Устройство, входом которого является вход 1 коммутатора 2, содер-.жит инвертор 3, суммирующий интегратор 4, усилитель 5, датчик 6 напряжения, пропорционального номеру включенной передачи, датчик 7 напряжения,пропорционального трению фрикциона,ограничитель 8, второй 9 и третий1 О коммутаторы,.группу конденсаторов11, мостовой выпрямитель 12 и суммирующий интегратор 13.Коммутатор 2 соединен группойвыходов, соответствующих номеру включенной передачи, с группой входовсуммирующего интегратора 4, выходкоммутатора 2, соответствующий передаче заднего хода,. через инвертор 3подключен к соответствующему входусуммирующего интегратора 4, выходкоторого через усилитель 5 подключенк управляемому ограничителю 8, управляющие входы которого соединены свыходами датчика 7. Выход ограничителя 8 подключен ко входу второго коммутатора 9, выходы которого подключены к соответствующим входам суммирующего интегратора 13, со свободнымвходом 14. суммирующий интегратор13 через мостовой выпрямитель 12 подключен .к источнику разнополярного напряжения и йепосредственно ко входутретьего коммутатора 10, группа выходов которого через конденсаторы 11.подключены к выходу интегратора 13Устройство работает следующим образом,На вход коммутатора 2 подается напряжение, пропорциональное оборотамвходного вала коробки передач. Коммутатор 2 подключает определенный вход 5 10 15 20 г 5 30 35 суммирующего интегратора 4, каждый вход которого соответствует определенной передаче. Управление коммутатор рами 2, 9 и 10, а следовательно, и выбор номера передачи, осуществляется с помощью датчика б, При включении определенной передачи, например первой, включаются те коммутирующие элементы коммутаторов 2, 9 и 10, которые электрически соединяют соответственно вход 1 с первым входом суммирующего интегратора 4, выход ограничителя 8 с первым входом суммирующего интегратора 13, и вход и выход интегратора 13 с конденсатором 11, со- ответствующим первой передаче. Осталь. ные входы интеграторов и конденсаторы остаются разомкнутыми,При включении передачи заднего хода выход коммутатора 2 подключается ко входу суммирующего интегратора 4 через инвертор 3, чем достигается изменение полярности напряжения Оостью. пропорционального оборотам выходного у вала коробки передач. Это напряжение снимается с выхода интегратора 13. На входе суммирующего ин- тегратора 4 напряжения, пропорциональные оборотам входного и выходного вала коробки передач, складыва-ются с учетом передаточного числа включенной передачи, и на выходе интегратора 4 образуется напряжение О, пропорциональное действующему крутящему моменту М, т.е. решается: уравнение где Г - суммарная податливость элементов коробки передач;Ю Вх - угловая скорость входноговала коробки передач с учетом передаточного числа;цЗь - угловая скорость выходноговала коробки передач.Напряжение О 1 через усилитель 5 поступает на ограничитель 8, который моделирует работу фрикционных элементов коробки передач. Уровень ограничения ограничителя 8 определяется напряжением, поступающим на управляющие входы ограничителя 8 с датчика 7. Если напряжение Ом проходит.через ограничитель 8 без ограничения, то фрикционные элементы замкнуты, т.е. буксование отсутствует, Если напряжение Оц проходит через ограничитель 8 с ограничением,5то в этом случае моделируется буксование фрикционных элементов. Если напряжение 01., полностью ограничено то в этом случае моделируется разрыв силовой цепи.Напряжение 011 с выхода ограничителя поступает на вход коммутатора 9, который подает напряжение Ом на вход суммирующего интегратора 13 с учетом коэффициента передачи 1 коробки передач, т.е. решается уравнение3:М-Мс,ЬЫХс 1 т,где 3 - момент инерции вращающихся масс коробки передач,приведенный к выходномувалу коробки передач;Ис - момент сопротивления вращению.Исходя из того; что при разныхперецачах включаются разные вращающиеся массы (шестерни, валы, фрикционные элементы), момент инерции1 будет иметь различное значениена каждой передаче; а так как коммутатор 9 учитывает коэффициент 1, тодля учета изменения момента инерциипри включении различных передач, используется коммутатор 10, с помощью которого в зависимости от включенной передачи в.обратную связь интегратора 13 включается соответствующий конденсатор, определяющийприращение момента инерции на каждойпередаче относительно моментаинерции при включении "нейтралиТаким образом, при моделированииработы коробки передач осуществляется изменение момента инерции, приведенного к выходному валу коробки 960862передач, в зависимости от включенной передачи, что повышает точность моделирования. Повышение точности моделирования данного устройства позволяет, используя его в тренажере для обучения водителей транспортных средств, уменьшить время обучения на . реальном изделии, увеличив, соответственно, время обучения на. тренажере. Это, в свою, очередь, приведет к экономии моторесурса и горюче-смазочных материалов реальных транспортных средств.формула изобретенияУстройство для моделирования механической передачи по авт. св.8 8611306, о т л и ч а ю щ е е с я20 тем, что, с целью повышения точности моделирования, оно дополнительно содержит датчик напряжения,пропорционального трению фрикциона,датчик напряжения, пропорционального номеру включенной передачи,третий коммутатор и конденсаторыпо числу передач, одни выводы которых соединены с выходом второгосуммирующего интегратора, другиеЭВ подключены соответственно к группевыходов третьего коммутатора, входкоторого соединен с входом второгосуммирующего интегратора, выходы датчика напряжения, пропорционального1номеру включенной передачи, соединены соответственно с управляющимивходами первого, второго и третьегокоммутаторов; а выходы датчика напряжения, пропорционального трению .4 э фрикциона, соединены с управляющимивходами ограничителя,9608 б 2 Составитель В, Фукаловедактор Т. Киселева Техред Е.Ха итончик Корре Бу як аказ 72 / 1 Тираж 731ВНИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раущская наб.,одписно Проектная,пиал ППП "Патент", г. гор