Устройство для воспроизведения зависимости силы трения от скорости и предварительного смещения пар трения

, 1374256 09) 11 4 С 06 С 7/48 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ юл. Ф 6 мирского в г. Ков ва, Г.Б.Л пользованиянических систеизобретения -олитехнове на елью в этоег ратор и блок одавая на вход порциональный скольжения возможность поал, пропорциозависящим в идетельство ССС 6 С 7/64, 1981, етельство .СССР 6 С 7/43, 1981и величиныэлементов паокое - отщения. 3 ил,аей ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ.И ОТКРЫТИЙ(21) 4100949/24- (22) 05.08.86 (46) 15,02.88. Б (71) Филиал Влад ческого институт (72) О.В,Косорук и Г.В.Трель (53) 681.8(088.8 (56) Авторское с В 968830, кл. САвторское сви В 989564, кл. 6(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОС 11 РОИЗВЕДЕНИЯЗАВИСИМОСТИ СИЛЫ ТРЕНИЯ ОТ СКОРОСТИИ 11 РЕДВАРИТЕЛЬНОГО СМЕЩЕНИЯ ПАРТРЕНИЯ(57) Изобретение относится к обла аналоговой вычислительной техники предназначено для испри моделировании мехас парами трения. Цельповьппение точности, Сустройство введены интзадания ограничения. 11устройства сигнал, проотносительной скоростипар трения, создаетсялучить на выходе сигинальный силам трения,движении от направленияотносительной скоростиры а в относительном ппредварительного их смеИзобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для использования при моделировании механических систем с парами трения, силы трения которых зависят5 в движении от направления и величины относительной скорости элементов пары, а в относительном покое - от предварительного смещения их с учетом 10 диссипации энергии в процессе упруго- пластических деформаций поверхностей контакта пары трения при относительных микроперемещениях ее элементов в пределах зоны предварительного смещения.Цель изобретения - повышение точности.На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - зависимости силы 20 трения движения Р(7) от.скорости от" носительного скольжения пар трения, воспроизводимых устройством;на фиг.З - воспроизводимая устройством зависимость между Г(Я) и Я с учетом запаз дывания между ними, построенная для случая малых изменений относительной скорости Ч0 элементов пары тренияпри перемещениях их в пределах зоны предварительного смещенияЯ)с 1 БУстройство содержит вход 1 задания относительной скорости пар трения, выход 2 по силе трения, инвертор 3, первый 4 и второй 5 блоки ограничения, моделирующие максимальную величину изменения силы трения на участке полусухого трения, выполненные на диодах 6 и 7 и резисторах 8, 9 и 10, 11, первый 12 и второй 13 блоки нелинейности типа зона нечув ствительности", моделирующие изменение скорости конца участка граничного трения, выполненные на диодах 14, 15 и резисторах 16, 17 и 18, 19, интегратор 20, третий 21 и четвертый 22 45 блоки ограничения, моделирующие изменение величины силы трения покоя, выполненные на диодах 23 и 24 и резисторах 25 и 26, резистор 27 обратной связи интегратора, согласующие резисторы 28 и 29, второй, первый и третий источники 30, 31 и 32 положительного опорного напряжения, второй, первый и третий источники 33, 34 и 35 отрицательного опорного напряжения, пропорциональные соответственно максимальной величине изменения силы трения на участке полусухого трения и максимальной величине силы трения покоя. Интегратор выполнен на операционном усилителе 36 и включает конденсатор 37 и резистор,38Напряжение с входа устройства 1 поступает на вход инвертора 3 и одновременно на входы первого и второго блоков 4 и 5 ограничения, на опорные входы которых поступает постоянное опорное на" пряжение от источников 30 и 33С выхода инвертора 3 напряжение подается на первый вход интегратора 20 и одновременно на входы первого и второго блоков 12 и 13, на опорные входы которых поступает постоянное опорное напряжение от источников 34 и 31.С выхода интегратора 20 напряжение поступает на его второй вход непосредственно через резистор 27, повышая устойчивость его работы в динамических режимах, и на первый вход по обратным связям через третий и четвертый блоки 21 и 22 ограничения. На опорные точки третьего 21 и четвертого 22 блоков ограничения через первый и второй согласующие резисторы 28 и 29 поступает постоянное опорное напряжение от источников 32 и 35, одновременно напряжение на эти точки подается соответственно с выходов первого блока 4 ограничения и первого блока 12 нелинейности типа "зоны нечувствительности" и с выходов второго блока 5 ограничения и второго блока 13 нелинейности типа "зоны нечувствительности".В результате на выходе интегратора 20, т.е. на выходе устройства, формируется напряжение, соответствующее семейству "падающих" характеристик типа "падающая-возрастающая" зависимости силы трения в движении от направления и величины скорости скольжения элементов пары (фиг.2, график 1), а в относительном покое от предварительного смещения их с учетом диссипации энергии в процессе упругопластических деформаций поверхностей контакта пары трения при .относительных микроперемещениях ее элементов в пределах зоны предваритель- ного смещения (фиг. За).Для воспроизведения "горбатых" характеристик типа "возрастающая- падающая" (фиг. 2, график 2) необходимо в исходной схеме (фиг. 1) поменять местами первый блок 4 ограничения с вторым блоком 13 нелинейности типа зона нечувствительности", вто137425 Ь и диодов, входящих в состав устройства.Устройство позволяет воспроизвести следующую зависимость силы трения Р(й): в движении - от направления и величины относительной скорости Ч(С) элементов пары трения; в относительном покое - от предварительного смещения Б(Т) этих элементов с учетом диссипации энергии в процессе упругопластических деформаций поверхностей контакта пары при относительных микроперемещениях ее элементов в пределах зоны предварительного смещения;в относительном покое парР(Я)=ГК Ч(т)-К,Р(Б)3 с 1 с, Б(Е) = =/ппри -Б, Б(Т)Б,Ч(Т)=0. 10 Для воспроизведения "горбатых" характЕристик типа "возрастающая-возрастающая" (фиг. 2, график 4) необходимо инвертор 3 установить на вхо-, де устройства, к его выходу попарно подключить входы первого 12 и второго 13 блоков нелинейности "зона нечувствительности", второго 5 и первого 4 блоков ограниченияНаклон характеристик определяется величиной 20 собственных сопротивлений резисторов в относительном движении пар Р(Ч) =Р(Бь)+Р пс (Ч)- Рх(Ч) цри1 Б(с)Б Ч(е) ФО; К Ч(С) при 0 4 1 Ч(й)1 с 1 Ч 1; пс (Ч(г.)1; при 0 41 Ч(й) 1 41 Ч пд Чп(г) при+ Р,(Ч)- составляющая силы трения научастке полужидкостного тре-ния;- скорости, соответствующиеначалу и концу участка граничного трения;- коэффициенты пропорциональностей линейных зависимостей Р , (Ч) и Р,(Ч) . эффициент же ости упру предварипс У ения з о рму Устройство для во зависимости силы тре и предварительного с ния, содержащее перв ки нелинейности типа тельности", первый, блоки ограничения, п и третий источники и ментов пары трения, выражающуюся в запаздывании междусилой трения Р(Б) и предварительным .мещением Б(С); Бп, - максимальное предварительноесмещение, соответствующеепредельному состоянию покояперед началом движения; ) - экстремальное (максимальноеили минимальное) значениесилы трения покоя перед началом движения;Ч) - сбставляющая силы тренияна участке полусухого трениядо начала граничного трения; спроизведенияния от скоростимещения пар тре ый и вто "зона н второй и ервый, в оложител ои блочувствитретийорой ного орного напр третий исто опорного напр которого соед относительной устройства, а нен с входами рой блок 5 ограничения - с первым блоком 12 нелинейности типа "зона нечувствительности".Для воспроизведения "падающих" характеристик типа "падающая-падающая" (фиг2, график 3) необходимо инвертор 3 установить непосредственно перед интегратором 20. гои составляющеительного смещения;- коэффициент, характеризующийнеупругую составляющую предварительного смещения, пропорциональную силе трения, отражающий своей величиной диссипацию энергии в процессе упругопластических деформаций поверхностей .контактав относительном покое элежения, первыи, второиники отрицательногожения и инвертор, входнен с входом заданияскорости пар трениявыход инвертора соедипервого и второго бло 137425610 15 ков нелинейности типазона нечувствительности", опорные входы которыхсоединены соответственно с выходамипервого источника отрицательногои первого источника положительногоопорного напряжения, входы первогои второго блоков ограничения соединены с входом задания относительнойскорости пар трения устройства, аопорные входы первого и второго блоков ограничения соединены соответственно с выходами второго источникаположительного и первого источникаположительного опорного напряжения,выходы первого и второго блоковограничения объединены соответственно с выходами первого и второго блоков нелинейности типа "зона нечувствительности , опорный вход третьегоблока ограничения соединен с выходом третьего источника положительногоопорного напряжения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены интегратор и четвертый блок ограничения,вход интегратора соединен с выходоминвертора и входами третьего и четвертого блоков ограничения, а выходинтегратора соединен с выходами третьего и четвертого блоков ограниченияи является выходом устройства, опор. -ный вход третьего блока ограничениясоединен с выходом первого блока нелинейности типазона нечувствительности", опорный вход четвертого блока ограничения соединен с выходомвторого блока нелинейности типа "зона нечувствительностии выходом третьего источника отрицательного напряжения.137425 б Составител Техред Л.О В.Гечаийнык Корректор М.Шаро едактор М.Петров каз 605/47 4 роизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Тираж 704 НИИПИ Государственног по делам изобретени 13035, Москва,. Ж, Подписнокомитета СССи открытийушская наб.,