Устройство для моделирования коэффициента полезного действия механических передач

 

О П И С А Н И Е 351227

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 28Х111.1970 (¹ 1472193/18-24),Ч, Кл. G 06g 7/64 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 13.1Х.1972. Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 26.1Х.1972

УДК 681.333 (088.8) Автор изобретения

Г. В. 1рель

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ

Изобретение относится,к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано при моделировании систем с обратимыми и необратимыми механическими передачами, имеющими явно выраженные зависимости к.п.д.,прямого и обратного ходов от скорости нагрузки и от продолжительностей периодов работы и покоя передачи.

Известно аналоговое устройство для моделирования к.п.д.,механической передачи, между входом и выходом которого включен сумматор, содержащее также инвертор, два двухполу1периодных выпрямителя, подключенных в качестве источника опорного напряжения к релейному элементу, причем управляющий вход релейного элемента соединен с источником напряжения, пропорционального скорости нагрузки, а выход — со входом сумматора, присоединенного ко второму входу и к источнику входного сигнала, пропорционального моменту на .выходе моделируемой передачи, и блок умножения, включенный между .входом двухполу1периодного выпрямителя и выходом сумматора; ко второму входу блока умножения через последовательно включенные блок выделения модуля .и два,сумматора с блоком деления между ними подсоединен источник напряжения, пропорционального скорости нагрузки.

Однако это устройство учитывает зависимости к.п.д. прямого и обратного ходов моделируемых обратных и необратимых механических передач только от скорости нагрузки, но

5 не от продолжительностей периодов работы и покоя передачи.

Цель изобретения — повышение точности моделирования за счет учета зависимостей к.п.д. прямого и обратного ходов обратимых

10 и необратимых механических передач от продолжительностей,периодов работы и покоя передачи. Цель достигается;включе|шем между выходом блока выделения модуля напряжения, пропорционального скорости нагрузки, и

15 входом блока деления цепи из последовательН0 соединенных релейного звена с опорным напряжением только в одной цепи обратной связи, интегрирующей цепи с диодом, включенным последовательно с одним из резисторов, 20 и сумматора.

Йа чертеже приведена функциональная схема,предлагаемого устройства, где U . мп напряжение, пропорциональное модулю суммы моментов трения ZMi впередаче; U«»; —

25 на пряжение источника постоянного напряжения.

Устройство содержит усилители 1 и 2, подключенные своими входами ко входу устройства .по моменту, а выходами — к усилителю

ЗО 8, который соединен с блоком умножения 4, Вывод блока 4 соединен с двухполупериодным выпрямителем, собранным на усилителе 5 н диодах 6, 7, 8, 9, который в качестве:источника опорного напряжения подключен к релейному элементу 10, собранному на усилителе 11 и диодах И, 18

Второй вход устройства (по скорости) подключен к усилителю 11 и к блоку выделения модуля 14 с инвертором 15 и двухполу перподным выпрямителем на диодах .16, 17, Выход этого выпрямпгеля через уонлитель 18, блок деления 19 и усилитель 20 .подключен к блоку умножения 4 и одновременно через релейное звено 21,,собранное а усилителе 22 и диодах 23, 24, интегрирующую цепь 25, выполненную на конденсаторе 26 с диодом 27, и сумматор 28 соединен со вторым входом блока деления 19. Диод 27 включен последовательно с одним пз резисторов интегрирующей цепи 25 для создания разли-шых постоянных времени интегрирования .в периоды покоя и работы передачи.

Напряжение К „,,-, опредсляемое величиной момента М,„,, на выходном валу передачи, соответствующему момегггу нагрузки, подается,на суммирующие усилители 1 и 2.

F1a усилителе 1 напряжение UM„,,„, суммпруется с напряжением, пропорциональным моменту потерь Мп. В результате на выходе усилителя 1 возникает напряжение U I,,-, соответствующее приведенному входному моменту передачи М„,- (без учета потерь в передаче). С выходов усилителей 1 и 2 напряжения через суммирующий усилитель 8 поступают на один из входов блока умножения 4, на .выходе которого получают напряжение Ли,, определяемое суммой моментов трения

ZNi в передаче, учитывающих зависимость коэффициента трения f от скорости А и времен и t.

Напряжение У,ц, преобразуется с помощью усилителя 5, работающего в режиме инвертора, и двухполупериодного выпрямителя на,диодах 6, 7, 8, 9. Напряжения + 11,и, и — U,и, на,выходе выпрямителя используются как опорные для релейного элемента 10.

Второй, вход блока, умножения 4 через блок

14 выделения модуля скорости A, с выхода которого снимается напряжение 1,д суммирующий усилитель 18, блок деления 19 и второй, суммирующий усилитель 20 подключен к источнику напряжения U(A .

Одновременно напряжение U i подается на вход релейного звена 21, которое имеет опорное напряжение аду только в одной цепи обратной связи. Напряжение U

35122 1

=fc oo — fc u. Прп подаче даже незначительного,напряжения на вход релейного звена 21 на

его выходе папряжение скачкообразно изменяется от нуля (прп отсуTcTIBHH напряжения на входе релейного звена, что соответствует пер иоду;покоя) до величины Уд1. Это напряжение поступает на интегрирующую цепь 25, а затем на вход сумхьирующего усилителя 28, на другие входы которого подаются напряже10 ние Uf, со и (11„,„„, а напряжение с выхода его через блок деления 19 подается на вход суммирующего усилителя 20, на один из входов которого поступает напряжение

На пряжение О,о, пропорционально мак1с о симальному коэффициенту статического трения fc oo которьш соответствует бесконечной длительности покоя передачи; напряжение, пропорционально минимальному ко20 эффициенту трения f,„„â период движения, которьш соответствует минимальному коэффициенту полужндкостного трения при бесконечной длительности периода работы, передачи.

Для получения необходимых зависимостей

25 на один из входов сумматора 18 подается постоянное напряжение U t.

Напряжение Ut на выходе сумматора 20 пропорционально коэффициенту трения f (А, t) .

Зависимость коэффициента трения от скорости и времени в предлагаемом устройстве имеет вид

fc () Л1и )А!

+ 1 Аф+ С

З5 при коэффициенте статического трения fc (г) в период покоя

f.(1) = f..(t.) =f, — (fс— сп

65 — f„(t„= О)) е а в период работы

f. (t) = f. (р) = 1,.+ (f-(tt = o)— тр

fc-0I е (;„(tn), fc» (/р) — текущие значения коэффициентов статического трения соответственно в пер иоды покоя и работы передачи;

/сп(1р=О), fcn(4=-0) — коэффициенты статического трения,,соответственно периода покоя (в момент начала работы) и периода работы (в момент начала покоя), т. е. в моменты окончания периодов покоя и работы;

Т Тр — постоянные времени экспоненциальных процессов соответственно увеличения коэффициента статического трения в

35l227

П j) е ч i е т 11 3 о 0 ) е т " f»f я

Составитель Е. Тимохина

Техреду E. Борисова

Корректор А. Васильева

1 едактор И. Орлова

Заказ 3206/5 Изд. ¹ 1285 Тира)к 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по дела:I 11зобрете)1ий и открь)т)15 при Совете Министров СССР

Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4!5

Типография, 1)p. Сапунова, 2 период, покоя il ум)ч1ьfI1Of1 Ilfi L ИЕ)) ИОД ));100ты;

) и) — КОЭффИЦИЕНТ ЖИ ДКОСТного трения;

В, С вЂ” коэффициенты со скоростной размерно. тью.

Веле1чеЕНЕя коэффициентов В il С зависит оТ выбора соотношения ВКОдпык сOII))OTIIR.1oliifй и сопротивлене11 1 в обратны; связя.; соотвст- Tвующик решающих усилителей или могут быть установлены с по)1ощыо оло)<ов коэффицие11тов, включаемы::. перел входа:;Еи в соответствуюп)еие решаюецие усилители.

Работоспособис)сть предтагаемого устройства проверена поэлементно ff2 ъ 11ши е ЯПТ-9 в лаборатории моделирования. Проверка дала положительные результаты.

У тройство для модел11р011:) ifèÿ к03ффициента полезного дейс) ьия механическ)ЕК передач, содержащее блок ьыделе ия модуля, сумматоры, блок деления, резисторы;I диоды, отлива)оиы сл тем, что, с Ееель10 повышения точности моделирован1)я, сп .о ooдерекпт .последова l слыло соединен ньlе релейное .ье. 1О fi интеi pff

10 рующу1о цепь с диодом, подклю;енным последователь;-10 с одним из резисторов, в. .од релейного звена 00единеи с выходом Олока Выделения модуля, выход 11нтегрирующе11 цепи подключен к одному из в.;одов сумматора, 15 др, I.ffe вкодь которого соединены с разнополярпь1)ш псточиffêÿмп ЕНЕтаиия, а,вы);од сумматора соединен с олоком деления.