Устройство для моделирования кпд механических передач (его варианты)

 

.1. Устройство для моделирования КПД механических передач, содержащее два сумматора, блок моделирования прямого и обратного ходов :механичесз ой передачи, состоящий из пяти масштабных резисторов, двуЯ ограничительных диодов и операционного усилителя, выход которого соединен с первыми выводами первого и второго масштабных резисторов и с первым входом первого сумматора , выход которого является выходом устройства, выпряг/ительный .мост, один вывод первой диагонали которого через инвертор соединен с другим ее выводом, а выводы второй диагонали выпрямительного моста соединены с соответствующими первыми выводами третьего и четвертого мааутабных резисторов,, первый вход уртройства подключен к первому выводу пятого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с входом операционного усилителя и с анодом и катодом соответственно первого и второго ограничительных диодов, катод первого ограничительного диода подключен к вторым выводам первого и третьего масштабных резисторов, а анод второго ограни .читального диода соединен с вторыми выводами второго и четвертопэ масштабных резисторов, выход второ го сумматора подключен к входу инвертора , отличающеесяо тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей за счет учета потерь, пропорциональных приведенному внутреннему моменту, второй вход устройства подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом инвертора, о 2, Устройство для моделирования КПД механических передач, содержащее два сумматора, блок моделирования прямого и обратного ходов механической передачи, состоящий из пяти масштабных резисторов, двух (Ограничительных диодов и операционного .усилителя, выход которого соединен с первыми выводами первого и второго масштабных резисторов i и с первым входом первого сумматора , выход которого является выходом устройства, выпрямительный мост, один вывод первой диагонали которого через инвертор соединен с другим ее выводом, а выводы второй диагонали выпрямительного моста соединены: соответствующими первыми выводами третьего и четвер ,того масштабных резисторов, вход устройства подключен к первому выводу пятого масштабногхэ резистора, второй вывод которого :Соединен с входом операционного усилителя и с анодом и катодом соответственно первого и второго ограничительных диодов, катод первого и второго ограничительных диодов, катод первого ограничительного диода подключен к вторым выводам первого и третьего масштабных резис

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ueI Э

Ц5П 0 06 0 7/64 ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ..(21) 3404552/18-24 (22) 02.03.82 (46) 28.02.84. Вюл. Р 8 (72) Г.В. Трель (71) Ковровский филиал Владимирского политехнического института (53) 681.333(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 222,755, кл. 0 06 0 7/64, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

205384, кл. G 06 G 7/64, 1966 (прототип). (547. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

КПД МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ (ЕГО ВАРИАНТЫ). (57).1. Устройство для моделирования КПД механических передач, содержащее два сумматора, блок моделирования прямого и обратного ходов механической передачи, состоящий из пяти масштабных резисторов, двух ограничительных диодов и операционного усилителя, выход которого соединен с первыми выводами первого и второго масштабных резисторов и с первым входом первого сумматора, выход которого является выходом устройства, выпрямительный,мост, один вывод первой диагонали которого через инвертор соединен с другим ее выводом, а выводы второй диагонали выпрямительного моста соединены с соответствующими первыми выводами третьего и четвертого масштабных резисторов„ первый вход удтройства подключен к первому выводу пятого маештабного резистора, второй вывод которого соединен с

l входом операционного усилителя и с анодом и катодом соответственно первого и второго ограничительных диодов, катод первого ограничйтельного диода подключен к вторым выводам первого и третьего масштабных резисторов, а анод второго ограничительного диода соединен с вторыми выводами второго и четвертого масштабных резисторов, выход второго сумматора подключен к входу инвертора, о т л и ч а ю щ е е с яо тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей за счет учета потерь, пропорциональных приведенному внутреннему моменту, второй вход устройства подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом инвертора.

2. Устройство для моделирования

КПД механических передач, содержащее два сумматора, блок моделирования прямого и обратного ходов механической передачи, состоящий из пяти масштабных резисторов, двух ограничительных диодов и операционного усилителя, выход которого соединен с первымй выводами первого и второго масштабных резисторов и с первым входом первого суммато-. ра, выход которого является выходом устройства, выпрямительный мост, один вывод первой диагонали которого через инвертор соединен с другим ее выводом, а выводы второй диагонали выпрямительного моста соединены: соответствующими первыми выводами третьего и четвертого масштабных резисторов, пер вый вход устройства подключен к первому выводу пятого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с входом операционного усилителя и с анодом и катодом соответственно первого и второго ограничительных диодов, катод первого и второго ограничительных диодов, катод первого ограничительного диода подключен к вторым выводам первого и третьего масштабных резис1076924

20

50 торов, а анод второго ограничительного диода соединен с вторыми выводами второго и четвертого масштабных резисторов, выход второго сумматора подключен к входу инвертора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для использования при моделировании систем с обратимыжл и необратимыми механическими передачами, особенно систем автоматического управления с учетом КПД прямого и обратного ходов передач, определяемых через потери, пропорциональные приведенному внутреннему моменту моделируемой передачи.

Известно устройство для моделирования КПД механических передач, 1 содержащее два триггера Шмидта, логическую схему сравнения знаков напряжений; клапанную диодную схему, операционные усилители и блоки переменных коэффициентов, учитывающее КПД прямого,и обратного ходов обратимых и необратижгх передач (Q, Недостатком данного. устройства является сложность из-за применения большого числа элементов и связей между ними, что отрицательно сказывается на точности моделирования.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для моцелирования КПД механических передач, содержащее два сумматора, блок моделирования прямого и обратного ходов механической передачи, состоящий из пяти масштабных резисторов, двух ограничительных диодов и операционного усилителя, выход которого соединен с первыми выводами первого и второго масштабных резисторов и с первым входом перво.го сумматора, выход которого является выходом устройства, выпрямительный мост, один вывод первой диагонали которого через инвертор соединен с другим ее выводом, а выводы второй диагонали выпрямительного моста соединены с соответствующими первыми выводами третье го и четвертого масштабных резисторов, первый вход устройства подключен,к первому выводу пятого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с входом опеза счет учета потерь, пропорциональных приведенному внутреннему моменту, второй вход устройства подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора. рационного усилителя и с анодом и катодом соответственно первого и второго ограничительных дидов, катод первого ограничительного диода

5 подключен ко вторым выводам первого и третьего масштабных резисторов, а анод второго ограничительного диода соединен со вторыми выв-дами второго и четвертого масшта ных резисторов, выход второго сумматора подключен к входу инвертора.

Недостатком известного устройства является то, что на нем невозможно воспроизвести потери, пропорциональные приведенному внутреннему моменту, и сам приведенный внутренний момент моделируемой передачи, соответствующий усилиям в ее высших парах трения.

Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства за счет учета потерь, пропорциональных приведенному внутреннему моменту передачи.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для моделирования

КПД механических передач, содержацем два сумматора, блок моделирования прямого и обратного ходов механической передачи, состоящий иэ пяти масштабных резисторов, двух ограничительрых диодов и операционного усилителя, выход которого соединен с первыьи выводами первого .и второго масштабных резисторов и с первым входом первого сумматора, выход которого является вйходбм устройства, выпрямительный мост, один вывод первой диагонали которого через инвертор соединен с другим ее выводом и выводы второй диагонали выпрямительного моста соединены с соответствующими первыми выводами третьего и четвертого масштабных резисторов„ первый вход устройства.подключен к первому выводу пятого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с входом операционного усилителя и с ано1076924 дом и катодом соответственно первого и второго ограничительных диодов, катод первого ограничительного диода подключен к вторьвч выводам первого и третьего масштабных резисторов, а анод второго ограничитель- 5 ного диода соединен с вторыми выводами второго и четвертого масштаб-( ных резисторов, выход второго сумматора подключен к входу инвертора, по .первому варианту второй вхо(х устройства подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом инвер- 35 тора, а по второму варианту, второй вход устройства подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с первым .входом первого сумматора, второй 2() вход которого соединен с выходом второго сумматора.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, первый вариант; на фиг. 2 - то же, 25 второй вариант.

Устройство содержит сумматоры

1 и 2, выпрямительный мост 3, инвертор 4, блок 5 моделирования прямого и обратного ходов механической передачи ° Кроме того, сумматор 1 содержит резисторы б, операционный усилитель 7. Сумматор 2 содержит резисторы -8, операционный усилитель 9. Выпрямительный мост 3 содер жит диоды 10. Инвертор 4 содержит резисторы 11 и операционный усилитель 12. Блок 5 моделирования прямого и обратного ходов механической передачи содержит масштабные резис= торы 13, ограничительные диоды 14 4() и операционный усилитель 15.

Устройство работает следующим образом.

По первому варианту напряжение с 45 первого входа М, пропорциональное выходному (приведенному входному) моменту передачи, поступает на первый вход сумматора 1, на второй вход которого подается напряжение с выхода операционного усилителя 15.

Выбором значения отношения сопротивлений резисторов б в соответствии с величиной коэффициента потерь

КВ (КВы„) обеспечивается алгебраическое суммирование на этом сумматоре 1 входного напряжения с первого входа М устройства с напряжением, пропорциональным первой составляющей общего момента потерь, определяемой величиной Квх(К(,,„). 6О

В результате на выходе сумматора 1 получаем напряжение, пропорциональное приведенному внутреннему моменту передачи МВХ, которое поступает на вход выпрямительного 65

Mix — ЧВ при Sign M ff fÄ = SignfJ, Ч вх Вх(х (, „М „при Sign М „= -Sign< . (моста 3 и пройдя через его входную. диагональ, т. е. через инвертор

4, уже с другой полярностью — Mff поступает на первый вход сумматора

2, на второй вход которого подается напряжение с выхода операционного усилителя 15. Выбором значения отношения сопротивлений резисторов 8 в соответствии с величиной коэффициента потерь Кв,(КВя) обес5(Х печивается алгебраическое суммирование на этом сумматоре 2 входного напряжения — M ef с напряжением, пропорциональным второй составляющей общего момента потерь, определяемой величиной Кв„„(К(f„). B результате на выходе у сумматора 2, т.е. на выходе устройства, вырабатывается напряжение, пропорциональное приведенному входному (выходному) моменту передачи.

По второму варианту (фиг. 2) напряжение М В„ с выхода сумматора 1 (фиг. 2) одновременно непосредственно подается на вход выпрямительного моста 3 .и на первый вход сумматора 2.

В обоих вариантах с вершин выходной диагонали выпрямительного моста 3 разнополярные напряжения, пропорциональные модулю приведенного внутреннего момента передачи, в качестве опорных подаются на опорные входы блока 5 ° В результате одно из этих напряжений со знаком, определяемым полярностью напряжения на втором входе (д устройства, пропорционального частоте вращения валов моделируемой передачи, с выхода блока 5 подается на вторые входы сумматоров 1 и 2 для формирования первой и второй составляющих приведенного момента потерь, определяемых величинами приведенного внутреннего момента передачи и ее коэффициентов потерь КВ„ и Квы„ .

У большинства механических передач знаки этих коэффициентов одийаковы, а у некоторых, в частности из планетарных, широко используемых в технике, знаки различны.

Соотношение напряжений, пропорциональных, например, выходному моменту Мвых на первом входе устройства и приведенному входному моменту МВХ на его выходе описывается сле ующей системой уравнений: (1+К )М при Вз.8((М = S1gng

I ((ВХ (1--K>>< )M> npH Sign M =-Sign ° !

< (g npu Sign М = Signp

1 КВ1 ВЫХ

ВН

МВ Прн Sign МВЫХ =-Я1К и (квх м ых

ИЛИ

1076924 где д = частота врашения одного из валов передачи, например выходного, NII — приведенный внутренний момент передачи, соответствумций усилиям в ее высших парах трения, Кц, К,»- коэффициенты потерь передачи, "-4х

КПД прямого хода передачи, ""," "вь х

1-"выл — КПД.обратного хода передави 4ФКвх чи.

Предлагаемое устройство позволяет при моделировании систем с обрат ными и необратимыми механическими

Филиал ППП Патент г.ужгород,ул.Проектная,4 передачами различных типов воспроизвести соотношения между моментами на выходе и входе передачи, определяемые величинами КПД прямого и обратного ходов с учетом переменных потерь, пропорциональйых приведенному внутреннему моменту в высших парах передачи как при одинаковых, так и при различных знаках ее коэффициентов потерь. Учет ука"О эанных потерь расширяет функциональные возможности применения устройства и повышает точность моделирования механических систем с обратимыми и необратимыми механичес15 кими передачами по сравнению с прототипом.