Устройство для моделирования механической передачи

 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначенф для использования при моделировании систем с инерционными существенно нелинейными механическими передачами, особенно систем автоматического регулирования с маховичными аккумуляторами энергии. Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит блок моделирования переменных потерь сухого трения, сумматор , инвертор, блок формирования модуля сигнала, блок ограничения, суммирующий интегратор, блок моделирования скорости выходного вала, переключатели, блоки моделирования постояншох потерь сухого трения . Устройство позволяет воспроиз-- вести зависимость скорости валов передачи от соотношения между моментом на выходном валу и приведенным моментом на входном валу с учетом приведенного момента инерции подвижных элементов передачи. 1 ил. i (Л С N9 00 00 Сл

СОКИ СОВЕТСКИХ

COLlHAËÈÑÒÈ×ЕСНИХ

РЕаЪБ ЛИК (19) (11) (5D 4 G 06 G 7/64

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /"";.,;, ;," "

К A8TOPCROMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ = "@Or@ (21) 3794810/24-24

{22) 11 .09. 84 (46) 15.06.86.Бюл. ¹ 22 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромеханики (72) Г.В.Трель (53) 681.333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 752387, кл..0 06 С 7/48, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 968830, кл.G 06 G 7/64, 1981.

Ф °

° °

ЪЮ

Ъ

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ

:(57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для использования при моделировании систем с инерционными существенно нелинейными механическими передачами, особенно систем автоматического регулирования с маховичными аккумуляторами энергии. Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит блок моделирования переменных потерь сухого трения, сумматор, инвертор, блок формирования модуля сигнала, блок ограничения, суммирующий интегратор, блок .моделирования скорости выходного вала, переключатели, блоки моделирования постоянных потерь сухого трения. устройство позволяет воспроиз-вести зависимость скорости. валов передачи от соотношения между моментом на выходном валу и приведенным моментом на входном валу с учетом приведенного момента инерции подвиж-. ных элементов передачи. 1 ил.

1 1238115 3

Изобретение относится к анало- валах передачи,,которые. у большинст. говой вычислительной технике и пред- ва известных передач имеют одинаконазначено для использования при вые знаки и только у некоторых пла моделировании систем с инерционными нетарных различные; существенно нелинейными механически- 5 К „ — коэффициент вязкого .внешми передачами, особенно систем авто- Hего тренкя подвижных элементов матического регулирования с махович- . передачи. ными аккумуляторами энергии. 1р1(с) - скорость выходного вала

Цель изобретения — повышение точ- передачи. ности и расширение функциональных 10 Соотношения моментов М „, М „и возможностей устройства. динамического 3 W в соответствии с

На чертеже схематически представ- обобщенным определением КПД опреде- лено предлагаемое устройство. ляют величины КПД прямого „х к

Устройство содержит первый и обратного „ ходов передачи второй входы 1 и 2 .задания момента, 15 при увеличении кинетической энервиход д 3 блок моделирования-перемен- гии подвижных элементов или зарядке ньтх потерь сухого трения выполнен- маховичного аккумулятора ный в виде сумматора 4, сумматор 5, инвертор 6, блок 7 формирования М вюх+7-1 S МВ» 1р1

1 Ь ц модуля сигнала, блок 8 ограниче- 20 „х- „„ „„„; 4), (5) ния, суммирующий интегратор 9, блок моделирования скорости выходного ва- . — при уменьшении кинетической энерла, выполненный в виде суммирующего гни подвижных элементов или разрядке интегратора 10, первый и второй пе- маховичного регулятора реключатели 11 и 12, два блока моделирования постоянных потреь сухого р Мвых . р Мех ип трения выполненные в виде первого . 3ех М, . „ Де„, 1 р вх вых . и второго источников. 13 и 14 постоянного напряжения. Блок 7 содержит диоды 15 и инвертор.16. Блок 8 со- 30 где рр(1-) - Ускорение выходного вадержит резисторы 17 и диоды 18. ла передачи.

Пе еключатель ll содержит контакты ереклю При остановке. валов устройство

l9 и Ц), переключатель 12 содержит воспроизводит приведенный момент контакты 21 и 22. сопротивления троганию передачи

Устройстео поееолеет е процессе моделирования воспроизвести зави- уер сн сн " 8 при w(t) «(Ое/6(еое „„ максимальное предельное предварительеер .1

= К 9 +К M 161ЦПЩ (2) в в вь вь ц . ные упругие смещения подвижных элементов;

Кс„ — коэффициент .жесткости (3)

45 предварительного упругого смещения и реализует переход от остановки к где 3 — приведенный момент инерции движению валов при подвижных элементов передачи или маеер Ист 11 ср с ховика;

М,М вЂ” приведенные моменты перемен- .

50 ных и постоянных потерь сухого тре- . где М„, „ = К „ 8„ „, ния;

М - приведенный момент потерь вт вязкого внешнего трения подвижных Устройство работает следующим обе элементов передачи; разом.

К К вЂ” коэффициенты переменных 55 При моделировании передач с одновх р вых потерь, пропорциональных, соответ-" знаковыми коэффициентами переменных ственно, приведенному моменту потерь Кв„ и Квыхна первый и второй на входном и моменту на выходном входы I и 2 подают, например, раэно!

5 (! 2) 2S

50 ми энергии.

Формула

55 изобретения полярные напряжения, пропорциональные моментам M (или М ) и Ms» е» (или М,„), при этом контакты 19 и 21 замкнуты. С первого входа напря жение поступает через инвертор 6 на второй вход сумматора 4 и непосредственно на второй вход сумматора 5, а с второго входа 2 — на первый и третий входы сумматоров 4 и 5 соответственно. При выборе коэффициентов передачи сумматора 4 по второму и первому входам в соответствии с

K»,„° КВк (нли Kâ» и К.ы,). ляемых по величинам КПД прямого и . обратного ходов в режимах равномерного движения валов моделируемой передачи, например, по формупам

Ке». х х(змх1 >k +МucT(M ьм»+ с, еых и

Р

1-Кеы»™ст (Мвык!

М !

l o». ем» (+ К

sx на выходе этого сумматора получают напряжение, пропорционапьное сумме

Квх Мвк+ Квы„M еь х ременных потерь на сухое внешнее трение подвижных элементов переда . чи, которое поступает на вход блока 7 формирования модуля сигнала.

С выходов последнего разнополярные напряжения, пропорциональные модулю этой суммы, поступают на опорные входы блока 8, на входы задания смещения которого поступают постоянные

ИСТ напряжения, пропорциональные М

С7 от разнополярных источников 13 и 14, На второй вход суммирующего интегратора 9 поступает напряжение с выхода

3, пропорциональное а, поэтому на выходе суммирующего интегратора 9 получают напряжение, пропорциональRtP ilCT ° ное сумме М + М,. Sign w при движении валов и М„,, в случае их остановки, которое подают на первцй вход сумматора 5. Сумма. напряжений, поступающих на входы сумматора 5, с выхода последнего поступает на второй вход суммирующего интегратора 10, на первый вход которого поступает напряжение с выхода 3.. Коэффициент передачи по первому ,входу суммирующего интегратора 10 выбирается в соответствии с коэффициентом К В результате интегрирования алгебраической суммы напряжений, которые поступают на входы суммирую- .

1238115 . . 4 щего интегратора 10, на его выходе, т.е. на выходе 3 устройства, вырабатывается напряжение, пропорциональное скорости выходного вала передачи М .

Таким образом, при подаче на входы 1 и 2 разнополярных напряжений устройство (контакты 19 и 21 замкнуты) воспроизводит зависимость (1) с учетом (2) — (12). Для передач с од-!

О нознаковыми К „ и Ке „необходимо вто- . вых рой вход сумматора 4 отключить от выхода инвертора 6 и подключить непосредственно к первому входу 1 (переключателем 12 разомкнуть контакт

21 и замкнуть контакт 22).

Если в процессе моделирования на входы 1 и 2 подают однополярные нап;ряжения,то необходимо третий вход сумматора 5 отключить от второго вхо- да 2,подключив к нему третий вход сум-. мирующего интегратора 10 (переключателем 11 разомкнуть контакт 19 и замкнуть контакт 20) . В этом случае,- когда второй вход сумматора 4 непосредственно подключен к входу 1 (контакт 22 замкнут, а 21 разомкнут), устройство моделирует передачи с однознаковыми К „ и Кз„, а когда второй вмх вход сумматора 4 подключен к входу через инвертор 6 (контакт 21 замкнут, а 22 разомкнут) — с разнознаковыми.

К з» и К ем х ° .

Предлагаемое устройство для моделирования механической передачи поз35 воляет воспроизвести зависимость скорости валов передачи от соотношения между моментом на выходном валу и приведенным моментом на входном валу с учетом приведенного момента инерции подвижных элементов передачи, постоянных и переменных потерь на сухое и переменных потерь на вязкое внешние трения при движении этих эле-: ментов, а также внутренних моментов за% сопротивления троганию при их остановках, что, повышая точность моделирования и расширяя функциональные возможности устройства, обеспечивает повышение эффективности использования аналоговой вычислительной техники для анализа и синтеза систем с инерционными механическими передачами, особенно систем автоматического регулирования с .маховичными аккумулятораУстройство для моделирования механической передачи, содержащее сум 1238115

BHHKIH Заказ 3294/51 Тираж б71, Подписное

Произв.-nonHrp. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 матор, суммирующий интегратор, инвертор, блок моделирования переменных потерь сухого трения, выполненный в виде сумматора, выход которого подключен к входу блока формирования модуля сигнала, выход отрицательного напряжения и выход положительного напряжения которого соединены соответственно с первым и вторым опорными входами блока ограничения, выход которого подключен к первому . входу суммирующего интегратора, выход которого соединен с информационным входом блока ограничения и с первым входом сумматора, второй вход которого является первым входом задания момента устройства и подключен к входу инвертора, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения точности, в него, введены два переключателя, два блока моделирования постоянных потерь сухого трения, каждый из которых выполнен в виде источника постоянного напряжения, и блок моделирования скорости выходного вала, выполненный в виде суммирующего интегратора, выход которого является выходом устройства и соединен с вторым входом суммирующего интегратора и с первым входом суммирующего интегратора блока моделирования скорости выходного вала, второй вход задания момента .

5 .устройства непосредственно соедин н с первым входом сумматора блока моделирования переменных потерь сухого трения и через первый замыкающий контакт первого переключателя соединен

10 с третьим входом сумматора, выход которого подключен к второму входу суммирующего интегратора блока моделирования скорости выходного вала, третий вход которого через второй

15 замыкающий. контакт первого переключателя соединен с вторым входом задания момента устройства, выход инвертора через первый замыкающий контакт второго переключателя под20 ключен к второму входу сумматора блока моделирования переменных потерь сухого трения, выходы первого и второго источников постоянного напряжения подключены соответственно

25 к первому и второму входам .задания смещения блока ограничения, первый вход задания момента устройства соединен через второй замыкающий контакт второго переключателя с вто-, рым входом сумматора блока моделирования переменныхпотерь сухоготрения.