Устройство для воспроизведения характеристики типа "сухое трение

 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для моделирования механических узлов и систем, силы сопротивления в которых описаны зависимостью типа сухое трение, в частности следящих приводов, электрогидравлических преобразователей, поршневых узлов. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит блок 1 моделирования механической системы, усилительограничитель 2, суммирующий уснпитель-ограинчитель 3, двухпороговый компаратор 4, сумматор 5 и инвертор 6. Блок 1 моделирования механической системы содержит инвертор 7 и последовательно включенные сумматор 8, первый интегратор 9 и второй интегратор 10. Достижение поставленной цели обеспечивается благодаря аппроксимации выходной характеристики устройства линейно-ломаной кривой, соответствующей новым связям между составными элементами. 3 ил. с в (Л -f, тр СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 С 06 С 7/25

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЮТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTVM (2I) 3988146/24-24 (22) 06.12.85 (46) 07.06.87. Бюл.У 21 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) О.Г.Герман, Г.В.Чугунова и И.И.Васильева (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1103251, кл. С 06 С 7/25, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 934501, кл. С 06 С 7/25, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ТИПА "СУХОЕ ТРЕНИЕ" (57) Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для моделирования механических узлов и систем, силы сопротивления в которых описаны за„„SU„„! 316010 А1 висимостью типа "сухое трение", в частности следящих приводов, электрогидравлических преобразователей, поршневых узлов. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит блок I моделирования механической системы, усилительограничитель 2, суммирующий усилитель-ограничитель 3, двухпороговый компаратор 4, сумматор 5 и инвертор

6. Блок 1 моделирования механической системы содержит инвертор 7 и последовательно включенные сумматор

8, первый интегратор 9 и второй интегратор 10. Достижение поставленной цели обеспечивается благодаря аппроксимации выходной характеристики 19 устройства линейно-ломаной кривой, соответствующей новым связям между составными элементами. 3 ил.

1316010

Изобретение относится к аналоговой зычислительнои технике и может быть использовано п1 и моделировании механических узлов и систем, силы сопротинления н которых могут быть описаны нелинейной зависимостью типа "сухое трение ° В частности, модель сухого трения может быть использована при модегировании следящих систем, злектрогидр,.нлических преобразователей, поршневых узлов тормозов колес и др.

Целью изобретения является упрощение устройства.

На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 — характеристики его элементов; на фиг.3 — результирующая характеристика сухого трения.

Устройство для воспроизведения характеристики типа "сухое трение" содержит блок 1 моделирования механической системы, усилитель-ограничитель 2, суммирующий усилительь"раничитель 3, днухпороговый компаратор 4, сумматор 5 и инвертор 6.

Блок 1 моделирования механической системы содержит инвертор 7 и последовательно включенные сумматор 8, первый 9 и второй 10 интеграторы.

На граф1ках (фиг.2 v. 3) с хзракте. ристи,ами элема тон и результируюшей харак-.еристикой, з также н описании ннедены следующие обозначения: р - сила трения;

Х - скорость;

F „ - входной сигнал устройства, Вн пропорциональный внешним силам;

F - сигнал на выходе сумматора

AB

8 блока 1, пропорционал .ный сумме движущих сил;

c — сигнал на выходе усилителяограничителя 2;

F - сигнал :на выходе усиличеля1Р ограничителя 3;

X — перемещение;

LI — сигнал на выходе днухпорогоного компаратора 4;

F - сила трения покоя; р. п зона нечун тните эьности двухпорогового компаратopa 4; с" — уменьшение силы трения при т движении относительно покоя;

КО - сигнал на втором входе уси;лтеля-ограничителя с учетом коэффициента усиления по этому входу.

Устройство работает слецующим образом.

I5

- c.

Внешняя сила — F действует на

6н блок 1 моделирования механической системы, где она суммируется с силой, пропорциональной скорости, которая снимается с выхода интегратора 9.

Полученная сумма сил суммируется сумматором 8 с силами упругости, пропорциональными перемещению, которое снимается с выхода интегратора

lO. Ha выходе сумматора 8 образуется сумма движущихся сил F .

Пусть сила F не превынает F ð м

Если скорость Х*ранна нулю Х = О, то и сигналы на выходе усилителяограничителя 2 и компаратора 4 равны нулю. Следовательно, на выходе суммирующего усилителя-ограничителя 3, cyr матора 5, иннертора 6 сигнал пропорционален силе трения !Р,, 1 и суммарный сигнал на входе интегратора 9 F e - F = О. Если система находилась в покое, то следовательно, она в покое и останется, Х =- О. Если Гдв > F«м, то величина I Гтр 1 = Г,р, так как сУммиРУющий усилитель-ограничитель 3 находится на участке насыщения. Тогда F II

Гт О, и система "страгивается" с места. При появлении скопости

Х > О появляется сигнал U = +Fpg „,, которыи с коэффициентом K ) I cjM мируется на входе суммирующего усилителя-ограничителя 3 с сигналом

F, что обеспечивает по-прежнему

*11 р. p = "тр. м фи ° 2) °

Так как Х О, то появляется также сигнал с < О на выходе усилителяограничитепя 2, который, суммируясь с Г „, обеспечивает величину силы трения движения F = — Г м — о"I на выходе инвертора 6, Пока скорость сохраняет знак независимо от величины сила трения определяется скоростью Х, пока Х О.

Если Х равен нулю, механическая система останавливается, и процесс повторяется.

Аналогично схема работает и при другом направлении силы Г

Таким образом, результирующая характеристика сухого трения, воспроизводимая устройством, имеет вид, пок, занный на фиг.3.

Х;рактерястика представляет собой кусочно-линейную аппроксимацию характеристики сухого тренья.

При Х = О с>иа грения меньше или .:анна силе ;ренпя покоя Г м, а

1316010 уменьшает3 при двюкении при I М! > Е ся на величину d

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для. воспроизведения характеристики типа "сухое трение", содержащее суммирующий усилительограничитель, усилитель-ограничитель, двухпороговый компаратор, сумматор, — 1О инвертор и блок моделирования механической системы, выполненный в виде последовательно включенных сумматора, первого интегратора и второго интегратора, подключенного выходом к 15 первому входу сумматора, второй вход которого подключен через инвертор к выходу первого интегратора, а третий вход сумматора является информационным входом блока моделирования ме- 20 ханической системы, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в нем выход первого интегратора блока моделирования механической системы подключен к входу двухпорогового компаратора и через усилитель-ограничитель к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом суммирующего усилителя-ограничителя, а выход подключен через инвертор к выходу устройства и дополнительному информационному входу первого интегратора блока моделирования механической системы, выход сумматора которого соединен с первым входом суммирующего усилителя-ограничителя, подключенного вторым входом к выходу двухпорогового компаратора, информационный вход блока моделирования механической системы подключен к информационному входу устройства.

Риг. 2

1316010 фиг.5

Составитель А.Маслов

Редактор Л.Лангазо Техред М.Ходаннч Корректор М.Демчик

Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 2366/53

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная,4