Устройство для моделирования механической передачи
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ по авт. св. № 1001124, отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возмйжностей за счет моделирования характеристик буксования фрикциона в зависимости от скорости буксования, оно дополнительно содержит второй инвертор,пятый коммутатор и первьй блок нелинейности , выполненный в виде последовательно соединенных нелинейного звена вида идеальный диод и усилителя с насыщением, а датчик ограничителя напряжения фрикциона выполнен в виде последовательно соединенных датчика положения педали фрикциона, второго блока нелинейности вида зоны нечувствительности с ограничением и третьего инвертора, выход которого и выход второго блока нелинейности вида зона нечувствительности с ограничением являются соответственно первым и вторым выходами датчика ограничителя напряжения фрикциона, выход второго суммирующего усилителя соединен с входом второго инвертора и первым информационным входом пятого коммутатора , второй информационный вход которого подключен к выходу второго инвертора, управляющий вход пятого коммутатора подключен к первому выходу датчика положения рычага переключения передач, выход пятого комсл мутатора соединен с первым информационным входом нелинейного звена с: вида идеальньй диод первого блока нелинейности, второй информационный вход которого подключен к выходу первого интегратора, выход усилителя с насыщением первого блока нелисе нейности подключен к входу датчика О5 положения педали фрикизиона. со ЩА o
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х
РЕСПУБЛИН
„„SU„„1196912 (50 4 G 06 G 64 всюсожзрц
1З,",, 1
OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
БНБЛЩ..-""„"11 g
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ (61) 1001124 (21) 3764246/24-24 (22) 28.06.84 (46) 07.12.85. Бюл. Р 45 (72) А,А, Бельке (53) 681.396.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 1001124, кл. G 06 G 7/64, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ по авт. св. У 1001124, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования характеристик буксования фрикциона в зависимости от скорости буксования, оно дополнительно содержит второй инвертор,пятый коммутатор и первый блок нелинейности, выполненный в виде последовательно соединенных нелинейного звена вида "идеальный диод" и усилителя с насыщением,, а датчик ограничителя напряжения фрикциона выполнен в виде последовательно соединенных датчика положения педали фрикциона, второго блока нелинейности вида "зоны нечувствительности с ограничением" и третьего инвертора, выход которого и выход второго блока нелинейности вида "зона нечувствительности с ограничением являются соответственно первым и вторым выходами датчика ограничителя.напряжения фрикциона, выход второго суммирующего усилителя соединен с входом второго инвертора и первым информационным входом пятого коммутатора, второй информационный вход которого подключен к выходу второго инвертора, управляющий вход пятого коммутатора подключен к первому выходу датчика положения рычага переключения передач, выход пятого коммутатора соединен с первым информационным входом нелинейного звена вида идеальный диод первого блока нелинейности, второй информационный вход которого подключен к выходу первого интегратора, выход усилителя с насыщением первого блока нелинейности подключен к входу датчика положения педали фрикциона.
1 11
Изобретение относится к аналоговычислительной технике и может быть использовано в тренажерах транспортных средств и исследовательских стендах и является усовершенствованием изобретения по авт.св.
Р l001).24.
Цех ь изобретения — расширение функциональных возмо>кностей устройства за счет моделирования характеристик . буксования фрикциона в зависимости от скорости буксования. !
На чертеже представлена схема устройства.
Устройство для моделирования механической передачи содержит первый блок l нелинейности, первый интегратор 2, первый коммутатор 3, первый инвертор 4, второй интегратор 5, пятый 6 и третий 7 коммутаторы, ограничитель 8 напряжения фрикциона, датчик 9 ограничителя напряжения фрикциона, второй инвертор 10, второй коммутатор .!1, второй суммирующий усилитель 12, датчик 13 положения рычага переключения передач, первый суммирующий усилитель 14, второй блок 15 нелинейности, четвертый коммутатор 16, мостовой выпрямитель 17, третий интегратор 18, источник 19 двухполярного напряжения, датчик 20 положения педали фрикциона, операционные усилители 21, резисторы 22, диоды,23, третий инвертор 24.
Устройство работает следующим образом, При включенной передаче в датчике 13 положения рычага переключения передач, представляющем собой группу выключателей, включен переключа" тель соответствующей передачи, например, второй. В этом случае сигнал с датчика 13 поступает на коммутаторы 16 и 11, подключая определенный вход суммирующих усилителей 12 н 14 соответственно к выходам интегратора 2 и ограничителя 8. Коммутаторы могут представлять собой либо реле, либо аналоговые электронные переключатели. Если в этом случае на свободный вход интегратора 2 подать напряжение U ïðoïoðöèoíàëüное крутящему моменту, приложенному к входному валу коробки, то на выходе интегратора 2 появится напряжение пропорциональнбе оборотам выходного вала. Постоянная времени интегратора 2 определяет момент инерции вращающихся масс, находящихся
96912
10 l5
45 в постоянном зацеплении с входным валом и приведенных к нему.
Напряжение П „поступает через коммутатор 3 на вход интегратора 5, на выходе которого формируется напряжение П „, пропорциональное моменту упругих сил, возникающих в результате упругой деформации. Постоянная времени интегратора 5 определяет податливость деформируемых частей коробки передач. Напряжение U щ без изм менения по амплитуде проходит через ограничитель 8 и с помощью коммутатора 11 направляется на вход суммирующего усилителя 14, соответствующего включенной передаче. Коэффициент передачи данного усилителя по каждому входу определяет передаточное число коробки передач по моменту.
Такю образом, на .выходе суммирующего усилителя 14 формируется напряжение, пропорциональное произведению Ы4,,Последнее поступает на вход интегратора 18, на выходе которого формируется напряжение Б д, пропорциональное оборотам выходного вала коробки передач ° На другой вход интегратора 18 через мостовой выпрямитель 17 с источника 19 разнополярного напряжения подается напряжение, пропорциональное моменту сопротивления диссипативных сил. Это напряжение за счет мостового выпрямителя будет всегда противоположным по знаку i&i> т ° е. оно будет всегда тормозным для интегратора 18.
Напряжение U > с помощью комму1 татора 16 подается на один из входов суммирующего усилителя 12 соответствующей передачи. Коэффициент сумматора по каждому входу равен передаточному числу коробки передач.
Таким образом, на выходе суммирующего усилителя 12 формируется напряжение, пропорциональное произведению iU которое поступает на второй вход интегратора 5. При достиженни равенства U д = iU Разнополярным это напряжение формируется с помощью датчика 9. В ре3 1 альном механизме максимальный момент передаваемый фрикционом, зависит от положения педали фрикциона и от скорости буксования дисков. Моделирование работы фрикциона, т. е, формирование U@ осуществляется следующим образом. При трогании с места или перед переключением передач водитель транспортного средства выжимает педаль фрикциона. Это соответствует тому, что движок потенциометра датчика 20 положения педали фрикциона находится в нижнем положении. В этом случае напряжение на выходе датчика 20 равно нулю, а следовательно,и иа выходе блока 15 нелинейности также равно нулю (блок 15 нелинейности воспроизводит зону нечувствительности с ограничением и служит для учета люфтов привода педали и ограничения взаимного перемещения дис,ков). При U = О уровень ограничения ограничителя равен нулю, т.е. он не пропускает напряжение. Если напряжение U> íà выходе интегратора 2 присутствует, то это напряжение приложено к входу интегратора 5 и блока 1 нелинейности, на другом же входе интегратора 5 напряжение равно нулю, если рассматривать режим трогания с места. В этом случае интегратор 5 должен быстро заряжаться до напряжения насыщения операционного усилителя, на котором собран интегратор, так как постоянная времени интегратора 5 очень маленькая и составляет сотые доли секунды. Таким образом, при выжатой педали фрикциона и вращающемся входном вале коробки напряжение на выходе интегратора 5 максимально, но через ограничитель оно не проходит. Потенциометр датчика фрикциона за" питан напряжением с блока 1 нелинейности, Напряжение U > на втором azo-"" 196912 4 де блока 1 нелинейности не оказывает влияния на выходное напряжение, так как U отрицательной полярнос< ти. При. отсутствии напряжения на первом входе блока напряжение на выходе последнего будет соответствовать моменту трения скольжения. Если водитель полностью отпускает педаль фрикциона, то движок потенциометра датчика 20 перемещается вверх, напряжение U поступает на блок 15 м нелинейности и открывает ограничитель 8, на выходе которого формируется напряжение Бм, равное U . В J результате на выходе интегратора 18 появится напряжение U „, что повлечет за собой появление напряжения на первом входе блока 1 нелинейности и втором входе интегратора 5. На первом операционном усилителе блока 1 собрана схема идеального диода, запертого отрицательным напряжением. По мере того, как разность U -iU Ш1 Мт начнет уменьшаться и на выходе первого усилителя блока 1 появится отрицательное напряжение, которое суммируется с опорным напряжением на втором усилителе блока 1, напряжение на выходе блока 1 будет возрастать и при равенстве U =;U достигнет 1 и)2 максимального значения, которое ограничивае ся напряжением насыщения операционно го усилителя (т . е, в этом случае моделируется трение покоя дисков фрикциона) . Относительное скольжение отсутствует. Таким образом, при наличии разности U — iU момент, передаваемый 1 фрикционом, меньше, чем при U,„— U = = О. В данном случае учитывается тот факт, что момент трения скольжения меньше момента трения покоя, а следовательно, с учетом этого предлагаемое устройство более полно моде45 лирует работу коробки передач с фрикционным элементом. Составитель В. Фукалов Редактор Е. Папп Техред 0. Неце . Корректор N. Самборская Заказ 7567/50 Тираж 709 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
