Модель для исследования механических плоских колебаний многокатковой платформы методом электрической аналогии

 

№ 87327

Класс 42k, 29в2

42h

СССР

ФФ"4Ь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ1ЕНИЯ

К АГТСРСКОМУ СВИДЕ1ЕЛЬСТБУ

А. Г. Гессе, Б. А. Волынский, Я. М. Червоненкис и С. В. Форстен

МОДЕЛЬ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЛОСКИХ

КОЛЕБАНИЙ МНОГОКАТКОВОЙ ПЛАТФОРМЫ МЕТОДОМ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АНАЛОГИИ

Заявлено 4 нояооя 19!9 г. аа Ла 4С1б339 в Гостехннку СССР

При конструировании некоторых машин приходится решать задачу по определению амплитуд продоль!1ых, угловых и вертикальных -:;èíåéных колебаний корпуса при движении по неровности зада1шого профиля для раз!алых значений жесткости рессор, затухания В э.!еме11тсlх каждо!1 подвески и т. п. При этом важно, в 11ас1ности, установить наличие отрыва неподрессоренных масс (каткОВ) От про(!риля двнже!.ня, ес ill т!!новo имеет место. Решение этой задачи пасто расчет,1ы;i путем 1л1! на электроинтеграторе представляет большие трудности. так как решению подлежит ряд систем дифференциальн-..: уравнений: каждому моменту отрыва одного из катков или соприкосновения катка с грунтом соответствует переход от одной системы уравнен!ьй и другой.

В описываемой модели для решения подобных задач предлагается использовать метод электрической аналогии, при котором механические постоянные, характеризующие движение машины, заменяются эквивалентными электрическими величинами.

Особенность модели состоит в том, что для моделирования корпуса, рассматриваемого как абсолютно жесткий стержень, в схеме замещения включен автотрансформатор с отпайками, соответствующими расстоянием между точками корпуса, а для моделирования явления отрыва катков платформы — электронное устройство, размыкающее цепь датчика напряжений при прохождении тока через нуль и вновь замыкающее цепь при прохождении через нуль интератора напряжения на его зажимах.

На фиг. 1 приведена схема замещения исследуемой платформы; и на фиг, 2 — схема автоматического выключателя для моделирования явления отрыва катков и схема датчика для моделирования профиля движения.

Корпус платформ моделируется автотрансформатором А, а расстояние между двумя точками корпуса — числом витков между соответствующими отпайками автотрансформатора. Так как разность потенциа l0B между двумя точками модели соответствует в реальной схеме ско№ 87327 рости относительного вертикального перемещения, идеальный автотрансформатор рассматривается как абсолютно жесткий корпус, перемещающийся и поворачивающийся как одно целое. K шести отпайкам автотрансформатора присоединены конденсаторы С, моделирующие распределение массы корпуса по отдельным точкам опоры> индуктивности моделирующие жесткость рессор и активные сопротивления Я, моделирующие коэффициент поглощения демпфирующих устройств. Массы катков моделируются конденсаторами Сд. Профиль движения моделируется датчиком напряжечий Е, пропорциональных скорости вертикального перемещения (например, фотоэлектронными) .

Форма кривой этих напряжений одинакова для всех витков, но фазы их различны.

К отпайке автотрансформатора, изображающей центр тяжести корпуса, подводится через большое балластное сопротивление R: ток неизменного значения, моделирующий вес корпуса. 1 конденсаторам С|> моделирующим массу катков, также могут быть подведены токи неизменного значения, пропорциональные весу катка (если учет веса катка необходим IIQ условиям задачи). Во избежание постоянного подмагничи вания автотрансформатора и других элементов схемы, направление протекания тока неизменного значения может периодически изменяться, например, посредством пульс-пары. Для определения траекторий центра тяжести, осей катков и угловых колебаний,корпуса напряжение между соответствующими точками модели интегрируется |лзвестным способом (например, контуром, состоящим из активного сопротивления и емкости). Полученное напря>кение, пропорциональное Stadt, контролируется электронным осциллографом и ламповым вольтметром, проградуированным в сантиметрах вертикального отклонения. Для определения механи|еских сил замеряются токи в отдельных ветвях схемы.

Для моделирования отрыва катка, последовательно с датчиками Е напря>кений, пропорциональных скорости вертикального перемещения, включаются автоматические выключатели В, размыкающие цепь датчика Е, когда данный каток отрывается в реальной схеме от несущей поверхности, и замыкающий ее, когда каток вновь касается поверхности

B качестве автоматического выключателя используется управляемая электронная лампа 1, свободно пропускающая ток в направлении, соответствующем давлению катка на грунт, и блокирующая протекание тока в обратном направлении. Параллельно лампе через усилитель 2 включен интегрирующий контур из сопротивления R и конденсатора С., ннтегр;|рующий анодное напряжение лампы. Сетка лампы связана через усилитель > с выходом интегрирующего контура таким образом, что на нее подается запирающий потенциал, пока SUdt=O.

Моменты размыкания и замыкания цепи в этих условиях совпадают с моментами отрыва и соприкосновения катка в реальной схеме. Если внутреннее сопротивление лампы слишком велико для непосредственного включения в цепь модели, лампа может быть включена через трансформатор 4 с соответствующим коэффициентом трансформации, или же может быть применена автоматическая компенсация внутреннего сопротивления соответствующим воздействием па одну из сеток лампы.

Предмет изобретения

1. Модель для исследования механических плоских колебаний многокатковой платформы методом электрической аналогии, отличающаяс я тем, что, с целью моделирования корпуса, рассматриваемого как абсолютно жесткий стержень, в схеме замещения включен автотранс№ 87327 форматор с отпайками, соответствующими расстояниям между точками корпуса.

2. Модель по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью моделпрованпя явления отрыва катков платформа:, в схему замещения включено влектронное устройство, размыкающсс IIcllI, датчика напряжений прн прохождении тока через нуль и вновь замыкающее цепь при прохождении через нуль интеграла напряженн.l яа его зажимах.