Устройство для моделирования движения гусеничной машины

 

Изобретение относится к учебно-тренировочным средствам и предназначено для использования в тренажерах для обучения механиков-водителей гусеничных машин. Устройство содержит блок моделирования двигателя, блок моделирования трансмиссии, два блока моделирования гусеничного движителя, датчик вида грунта, два функциональных преобразователя, два инвертора, блок задания нелинейности и два сумматора. При моделировании динамики движения гусеничной машины устройство позволяет моделировать повороты с фиксированными и свободными радиусами, а также явления рекуперации мощности. При определении момента сопротивления повороту учитываются кривизна траектории, фактически получаемая при выполнении поворотов, и величина коэффициента сопротивления повороту в зависимости от вида грунта. Это обеспечивает повышенную точность моделирования. 1 ил.

Изобретение относится к учебно-тренировочным средствам и может быть использовано в тренажерах для обучения механиков-водителей гусеничных машин.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является известное устройство для моделирования прямолинейного движения гусеничных машин в тренажерах, содержащее последовательно соединенные блок моделирования двигателя, блок моделирования трансмиссии, выход которого соединен с первым входом блока моделирования гусеничного движителя, а его второй вход подключен к датчику нагрузки (см. Изделие ТТВ-1/172. Технический паспорт и описание).

Недостатком данного устройства является низкая точность моделирования поворотов и влияния их на динамику движения, так как в данном устройстве не учитывается кривизна траектории, фактически получаемая при выполнении поворотов, которая определяется разностью скоростей гусениц, а не углом перемещения рычагов поворота. Кроме того, при определении величин сопротивления повороту не учитываются коэффициент сопротивления грунта повороту и коэффициент сцепления гусениц с грунтом, определяемые видом грунта, а учитывается только величина сопротивления грунта прямолинейному движению, а также в устройстве не моделируется явление рекуперации мощности при повороте.

Задача изобретения состоит в повышении точности моделирования динамики гусеничных машин.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 моделирования двигателя, блок 2 моделирования трансмиссии, блоки 3 и 4 моделирования гусеничного движителя, датчик 5 состояния грунта, инвертор 6, сумматор 7, блок 8 задания нелинейности, функциональные преобразователи 9 и 10, сумматор 11 и инвертор 12.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение, пропорциональное оборотам коленчатого вала двигателя и крутящему моменту, с блока 1 поступает на блок 2. Моделирующие узлы, входящие в состав трансмиссии гусеничной машины, и само техническое исполнение блока моделирования трансмиссии определяются конструктивными особенностями моделируемой машины.

На выходе блока 2 образуется напряжение, пропорциональное оборотам выходного вала трансмиссии. Это напряжение поступает на первые выходы блоков 3 и 4. На выходе каждого блока получается напряжение, пропорциональное скорости движения соответствующего гусеничного движителя.

Исходя из того, что скорость каждого гусеничного движителя зависит от величины сопротивления грунта прямолинейному движению и от величины сопротивления, возникающего при повороте, на второй вход каждого блока 3 и 4 с датчика 5 вида грунта подается напряжение, определяющее вид грунта, которое в блоках моделирования гусеничного движителя преобразуется в величину момента сопротивления прямолинейному движению.

На третьи входы блоков 3 и 4 подается напряжение, пропорциональное моменту, действующему на гусеничный движитель при повороте, причем знак этого напряжения за счет инвертора 12 будет разным для блоков моделирования гусеничного движителя. Это сделано для того, чтобы при повороте гусеничной машины на забегающую гусеницу действовал тормозной момент, а на отстающую - раскручивающий.

Формирование напряжения, пропорционального моменту, действующему на гусеничный движитель при повороте, осуществляется следующим образом.

С помощью инвертора 6 и сумматора 7 определяется напряжение, пропорциональное угловой скорости поворота гусеничной машины, как частное от деления разности скоростей забегающей и отстающей гусениц на расстояние между гусеницами.

Определение фактической кривизны траектории поворота осуществляется с помощью блока задания нелинейности 8.

Формирование момента сопротивления повороту, зависящее от вида грунта, осуществляется с помощью функциональных преобразователей 9 и 10 и сумматора 11.

Каждый функциональный преобразователь 9 и 10 формирует момент сопротивления повороту в зависимости от вида грунта с разной полярностью, которая определяется направлением поворота гусеничной машины.

Напряжение, пропорциональное моменту сопротивления повороту, с выхода сумматора 11 поступает на третий вход блока 4 и через инвертор 12 - на третий вход блока 3.

Использование устройства для моделирования динамики движения гусеничной машины позволяет повысить точность моделирования, особенно при воспроизведении выполнения поворота, так как в отличие от известного в предлагаемом устройстве при определении момента сопротивления повороту учитываются кривизна траектории, фактически получаемая при выполнении поворотов, и величина коэффициента сопротивления повороту в зависимости от вида грунта.

Все это позволяет моделировать повороты с фиксированным и свободными радиусами поворота, а также явления рекуперации мощности.

Формула изобретения

Устройство для моделирования движения гусеничной машины, содержащее блок моделирования двигателя, выход которого соединен со входом блока моделирования трансмиссии, первый блок моделирования гусеничного движителя, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом блока моделирования трансмиссии и с первым выходом датчика вида грунта, первый функциональный преобразователь, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, отличающееся тем, что в него дополнительно введены инверторы, второй функциональный преобразователь, блок задания нелинейности, второй сумматор и второй блок моделирования гусеничного движителя, входы которого соединены соответственно с выходом блока моделирования трансмиссии и вторым выходом датчика вида грунта, третий выход которого подключен к первым входам функциональных преобразователей, выход второго функционального преобразователя соединен со вторым входом первого сумматора, выход которого подключен к третьему входу второго блока моделирования гусеничного движителя и ко входу первого инвертора, выход которого соединен с третьим входом первого блока моделирования гусеничного движителя, выход которого через второй инвертор подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго блока моделирования гусеничного движителя, выход второго сумматора через блок задания нелинейности подключен ко вторым входам функциональных преобразователей.

РИСУНКИ

Рисунок 1