Устройство для моделированияработы ударного инструмента

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублнк (ь)842860 ь

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 190779 (21) 2820314/18-24 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.81. Бюллетень Но 24 (51)М. Кл.

G G 7/48

Государствениый комитет

СССР ио делам июбретеиий и открытий (53) УДК 681. ззз. (088. 8) Дата опубликования описания 3006.81 (72) Авторы изобретения.1...-, "ь ь,"ь. ь ть; .

Ю. В. Лобанов и Р, 3. Шаяхметов (71) Заявитель

Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе (54) УстРойство для моделиРовАния РАвоты

УДАРНОГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может, быть использовано при моделировании работы ударного инструмента.

Известна электронная модель удара, содержащая блоки интегрирования ускорения и скорости соударяющихся тел и три сумматора, выходы которых соединены соответствующими разделительными диодными элементами (11 .

Однако наличие в этом устройстве электромеханических переключающихся элементов приводит к снижению надежности н усложнению настройки и регулировки схемы.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее интеграторы ускорения и скорости соударяющихся тел,.блоки задания разрыва начфьного зазора послеударной скорости (23 .

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности моделирования перемещения ударного инструмента при циклическом воздействии на обрабатываемую поверхность прн ее разрушении, когда изменяется начальный зазор между соударяющими телами.

Причем это изменение зазора зависит

2 от технических характеристик обрабатываемого материала.

Цель из обретения — р асшире ние функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования работы ударного инструмента, содержащее блоки интегрирования ускорения и скорости, блок задания начального зазора, блок задания послеударной скорости и пороговый элемент, причем вход интегрирования ускорения является входом устройства, выход блока интегрирования ускорения соединен со входом блока интегрирования скорости, связанным со входом порогового элемента, дополнительно введены первый и второй триггеры Шмитта, блок

2О задания нелинейности, блок выделения максимума и ключ, причем выход блока интегрирования ускорения соединен с одним входом первого триггера

Шмитта, выход которого соединен с первым управляющим входом ключа, выход которого соединен со вторым входом блока интегрирования скорости, выход которого связан со входом за.дания нелинейности, выход которого

ЗО соединен с одним входом блока выде8428б0 ления максимума, выход которого через второй триггер Шмитта соединен со вторым управляющим входом ключа, связанного информационным входом с выходом порогового элемента, причем выходы блоков задания начального зазора и послеударной скорости соединены соответственно с другими входами первого триггера Шмитта и блоки выделения максимума., На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг, 2 — графики выходных напряжений блоков структурной схемы, Устройство содержит блок 1 интегрирования ускорения, блок 2 интегрирования скорости, первый триггер 15

Шмитта 3, ключевой элемент 4, второй триггер Шмитта 5, блок б выделения максимума, блок 7 задания нелинейности, блок Я задания начального зазора, блок 9 задания послеударной 20 скорости и пороговый элемент 10.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал, пропорциональный ускорению соударяющихся тел у, подается 25 на вход блока 1, на выходе которого получается напряжение, показанное на фиг. 2а. При этом график перемещения у имеет вид, показанный на фиг, 2б. Здесь на пЕрвом интервале (до точки 1) происходит раскачивание ударяющего тела под действием возмущающей силы и разгон (участок 1-2).

В точке 2 ударяющее тело наносит по ударному телу удар, на участке 2-3 происходит смятие или разрушение ударяемого тела. В точке 3 соударяемые тела разделяются (при разрушающем воздействии). При случае упругой деформации с учетом остаточных явлений разделение может произойти в лю- 40

S бой точке участка 3-3, в зависимос.ти от материала соударяющихся тел.

После приведенной последовательности весь процесс повторяется. На выходе триггера Шмитта 3 образуется сигнал, 45 приведенный на фиг. 2в, важной характеристикой которого является момент спада напряжения в точке 3, соответствующее переходу напряжения на графике 2а через нуль. Таким образом, 50 поЛучаем закрывающий сигнал на первом управляющем входе ключевого элемента 4.

Открывающий сигнал на.втором управляющем входе ключевого элемента образуется следующим образом.

Н4. вход блока нелинейности. подается сигнал перемещения у, в результате благодаря введению характеристики ударяемого материала посредством блока 7,удается получить момент разь- 60 единения соударяющихся тел, обозначенный на графике 2б точкой 3 . Следовательно, напряжение с выхода блока 7 проходит через блок б выделения максимума, создающего требуемый 65

Pl„3 =(tn„+rn )Ч.- ()

/ масса ударяющего тела; масса ударяемого тела; скорость ударяемого тела в момент удара; начальная скорость совместного движения соударяемых тел при ударе, где М„

М2

О тогда (= Ч

1 2 (2) Величина уп получается в резуль тате суммирования напряжения,изображающего уо,с напряжением 8 на выходе ключевого элемента 4 или

Ч„= 16+6

" ЧД=ЧД+е (3)

1 тогда - д= щ — Ъ (4)

1Ф 1 и коэффициент передачи порогового элемента 10 равен 1+- ..

Задание величины начального зазора осуществляется блоком 8. Задание величины послеударной скорости производится блоком 9.

Величина длительности выходного сигнала триггера Шмитта 5 соответствует времени соприкосновения соударяющихся тел.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет исследовать поведение ударного инструмента в зависимости от характера обрабатываемого порог срабатывания, поступает на вход триггера Шмитта 5, который выдает управляющий сигнал, показанный на фиг. Зг. Здесь важным является момент нарастания напряжения (точка 2 на фиг, 2б), который происходит в момент удара тел. ключевой элемент открывается.в момент 2 от сигнала, поступающего с выхода второго триггера Шмитта 5 и закрывается в момент времени 3 от сигнала, поступающего с выхода первого триггера Шмитта 3. И на второй вход блока интегрирования скорости

2 пройдет напряжение, соответствующее фиг. 2д, которое, складываясь с выходным напряжением блока 1 интегрирования ускорения, даст скорость соударяющихся тел.

Разрыв функции скорости в точке 2 (фиг. 2е) объясняется падением скорости ударяющего тела при ударе, а также потерей кинематической энергии при деформации ударяемого тела и зависит от соотношения масс соударяемых тел. Величина разрыва устанавливается пороговым элементом 10 коэффициент передачи которого определяется по закону сохранения количества движения системы

842860

Формула изобретения материала, величин начального зазора и послеударной скорости, а также параметров структурной схемы самого инструмента.

Устройство для моделирования работы ударного инструмента, содержащее блоки интегрирования ускорения и скорости соударяющихся тел, блок задания начального зазора, блок задания послеударной скорости и пороговый элемент, причем выход блока интегрирования ускорения соединен с первым входом блока интегрирования скорости, связанным со входом порогового элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения воспроизведения разрушения 20 обрабатываемого материала, в него дополнительно введены первый.и второй триггеры Шмитта, блок задания нелинейности, блок выделения максимума и ключ, причем выход блока инВНИИПИ Заказ 5105/63

Мираж 745 . Подписное

Филиал ППП Патент г.ужгород; ул.Проектная, 4 тегрирования ускорения соединен с одним входом первого триггера Шмитта, выход которого соединен с первым управляющим входом ключа, выход которого соединен со вторым входом блока интегрирования скорости, выход которого связан со входом блока задания нелинейности, выход которого соединен с одним входом блока выделения максимума, выход которого через второй триггер Шмитта соединен со вторым управляющим входом ключа, связанного информационным входом с выходом порогового элемента, причем выходы блоков задания начального зазора и послеударной скорости соединены соответст:венно с другими входами первого триггера Шмитта и блока выделения максимума.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сб. .Механика машины;. М., Наука", 1972, вып. 33-34, с ° 129»»144.

2. Авторское свидетельство СССР

9 660044010, кл. 6 06 G 7/48, . 1977 (прототип).