Устройство для моделирования колебаний системы с зазором

 

0 П И С А Н И Е Iii> 488229

ЙЗОБРЕТЕ HM й

Союз Советских

Социалистических

Ресл1 олнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.07.74 (21) 2040394, 18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.75. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования o.II»caiIIIII 2б.02.7б (51) М. Кл. G OGgд 7!68

10с)да зс ееень и и "мчтет

Совета Мнннст;.ое С,"„Р по делам изскоетеннй и открчтнй (53) УДК 681.333(088.8) (72) Авторы изобретения

С. Л. Цыфанскии и Е. М. Набока (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ

СИСТЕМЫ С ЗАЗОРОМ

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано для исследования колебаний одномассовой системы с зазором.

В технике встречаются технические системы, расчетная схема которых может быть сведена к одномассовой системе с зазором. Колебания, возникающие в таких системах, являются нелинейными и значительно отличаются от колебаний в линейных системах.

Известно устройство для моделирования колебаний одномассовой системы, содержащее параллельный LCR-контур.

Это устройство не позволяет моделировать колебания системы с зазором, так как не имеет его аналога.

Целью предлагаемого изобретения является разработка устройства, позволяющего моделировать колебания одномассовых систем с зазором.

Поставленная цель достигается путем вкл|очения в известное устройство последовательно соединенных интегратора, нелинейного блока с характеристикой типа реле с зоной нечувствительности, блока выделения модуля и электронного ключа, причем выход электронного ключа соединен с одним концом дросселя параллельного LCR-контура, а вход интегратора — с другим, выход блока выделения модуля соединен с выходом устройства.

Предлагаемое устроиство, сохраняя простоту моделирования колебаний с помощью известного устройства, позволяет моделировать колебания одномассовых систем с зазором.

На фиг. 1а схематически представлена одномассовая система с зазором; на фиг. 16— характеристика ее упругой восстанавливающей силы; схема предлагаемого устройства приведена на фиг. 2а; на фиг. 2о показана характеристика нелинейного блока.

Предлагаемое устройство состоит (см. фиг.

2а) из параллельного LCR-контура 1 и последовательно включенных интегрирующего усилителя (интегратора) 2, нелинейного блока 3

15 с характеристикой типа реле с зоной нечувствительности, блока 4 выделения модуля и электронного ключа 5, коммутирующие клеммы которого включены последовательно с дросселем, а вход интегрирующего усилителя подключен параллельно последовательно соединенным дросселю и коммутирующим клеммам электронного ключа. Шины нулевого потенциала интегрирующего усилителя, нелинейного блока, блока выделения модуля, элек25 тронного ключа соединены с общей шиной параллельного LCR-контура.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение, снимаемое с параллельного

LCR-контура 1, являющееся аналогом скорости в механической системе, подается на вход о о

9 иг. 7 Риг. 2

Составитель Е. Тимохина

Техред Т. Курилко

Корректор А. Дзесова

Подписное

Редактор Б. Нанкина

Заказ 141/16

Изд. № 1881

Тираж 679

Типография, пр. Сапунова, 2 шггегрирующего усилителя 2. С выхода интегрирующего усилителя напряжение, отображающее перемещение в механической системе, подается на вход нелинейного блока с характеристикой типа реле с зоной нечувствительности.

Если напряжение на входе нелинейного блока 3 по абсолютной величине меньше U, (фиг. 2б), то напряжения на выходе нелинейного блока не будет, а стало быть не будет и управляющего сигнала на электронный ключ, Электронный ключ будет разомкнут, а дроссель LCR-контура окажется отсоединенным от общей шины. В механической системе это будет соответствовать движению массы в зазоре (фиг. 1,а и б), т. е. движению, когда масса m не касается пружины К

При, достижении напряжением на входе нелинейного блока 3 величины + UÄ (11 более по абсолютной величине) на выходе появляется напряжение + - U (фиг. 2б), которое подается на вход блока 4 выделения модуля.

С выхода блока 4 (блока, где напряжение преобразуется в напряжение одной полярности, необходимое для управления электронным ключом) однополярное напряжение подается на управляющий вход электронного ключа 5. Ключ замыкается и дроссель LCRконтура подсоединяется к общей шине. В механической системе это будет соответствовать выбору массой m зазора и включению в работу пружин К (фиг. 1, а и б). Напряжение + U, будет отображать величину зазора

+ бо

Параметры механической системы (фиг.

1а) согласно второй системе электромеханических аналогий задаются в предлагаемом

1 устройстве соответственно величинами С, R

10 1 — . Величина зазора задается величиной наL пряжения +- U, (опорного напряжения нелинейного блока 3). Колебания в модели возбуждаются с помощью генератора тока, а

15 регистрируются катодными осциллографами и вольтметрами (на чертежах не показаны).

Формула изобретения

Устройство для моделирования колебаний системы с зазором, содержащее параллельный LCR-контур, соединенный со входом устройства, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности моделирования, оно содержит последовательно соединенные инте25 гратор, нелинейный блок, блок выделения модуля и электронный ключ, причем выход электронного ключа соединен с одним концом дросселя параллельного LCR-контура, а вход интегратора — с другим, а выход блока выделения модуля соединен с выходом устройства.