Устройство для моделирования механической передачи

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистические

Республик

G 06 G 7/48

ГееуАарстеенный камнтет

СССР (23) Приоритет по делам нзобретеннй н отерытнй

Опубликовано 15.11.81, Бюллетень №42

Дата опубликования описания 15 .1 1.81 (53 ) УД К 681. 333 (088.8) 1

1 ! !

Наз ров

-:- "!

1 (72) Авторы изобретения!

И. Н. Егоров, 8, Е. Шавловский-и. Д, -А.

Владимирский политехнический--инея-и . (7I) Заявитель

< 4) устРойстВО для моделиРОВАния мехАническои

ПЕРЕДАЧИ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть применено для исследования самотормозящихся механических передач (СМП) на аналоговых вычислительных машинах.

Известно устройство для моделирова- 5 ния многозвенной механической передачи, содержащее .входной интегратор и цепочки по числу звеньев механической передачи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных первого ! о интегратора, усилителя и второго интегратора, а также мостовые выпрямители, источники постоянного напряжения, функциональные преобразователи и блоки нелинейности «1 !

Однако устройству присуща недостаточная точность моделирования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ана20 логовое устройство для моделирования

КПД механической передачи, которое содержит операционные. усилители, двухполупериодный выпрямитель и репейный элемент с изменяющимся опорным напряжением, ко входу которого подключены два разнополярных источника постоянного напряжения, пропорционального постоянному моменту, потерь в передаче.

В качестве источника изменяющегося опорного напряжения в этом устройстве используется сигнал, пропорциональный суммарному моменту в передаче..

Таким образом, известное устройство позволяет моделировать КПД обратимых и необратимых механических передач при прямом и обратном ходе 2).

Однако это устройство правильно отражает процессы в передаче только при отсутствии внешнего нагрузочного момента на выходном валу передачи, так как при наличии внешнего нагрузочного момента в самотормозящейся механической передаче возможно существование статического равновесного состояния при различных значениях входного момента, приложенного к ведущему звену, причем диапазон возможных значений

3 89177 входного момента будет определяться величиной внешнего нагруэочного момента. Поэтому выбранное устройство не точно отражает состояние передачи в режиме статического равновесия.

Цель изобретения - повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования механической передачи, содержащее

1О первый сумматор, выход которого через двухполупериодный выпрямитель подключен к входу первого релейного элемента, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, введены блок умножения, источник напряжения, блоки выделения модуля, источник входного напряжения, второй релейный элемент, ограничительный диод, третий и четвертый сумматоры и интегратор, выход которого подключен к входу первого блока выделения модуля и управляющему входу первого релейного элемента, выход которого соединен с входами второго и третьего блоков выделения модуля, а также с выходом источника напряжения, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого подключен к первому входу блока умножения, выход зо которого соединен с первым входом первого сумматора и входом интегратора, выходы второго и третьего блоков выделения модуля подключены к входам третьего сумматора, выход которого через ограничительный диод соединен с первым входом четвертого сумматора, выход которого через второй релейный элемент подключен к второму входу блока умножения, выход первого блока выделения модуля соединен со

40 вторым входом четвертого сумматора, выход источника напряжения подключен к второму входу первого сумматора.

На чертеже представлено предлагаемое устройство для моделирования ме- 4 ханической передачи.

Устройство содержит второй сумматор 1, первый сумматор 2, третий и четвертый сумматоры 3 и 4, инвертирующий усилитель 5 и диоды 6- 9 обра- О зуют двухполупериодный выпрямитель

10, релейный элемент 11 с изменяющимся опорным напряжением, выполненный на диодах !2 и 13, усилителе 14, интегратор 15, блок умножения 16, блок ss выделения модуля 17 собранный на диодах 18 и 19 и инвертирующем усилителе 20 блок выделения минус модуля 21, 7 4 выполненного на диодах 22 и 23 и инвертирующем усилителе 24, блок выделе. ния модуля 25, собранный на инвертирующем усилителе 26 и диодах 27 и 28, релейный элемент 29 с зоной нечувствительности, регулируемой при настройке, выполненного на усилителе 30 и диодах 31 и 32, ограничительный диод

33, источник входного напряжения 34, источник напряжения 35, резисторы 36 конденсатор 37. С выхода источника напряжения 34 поступает напряжение

U,пропорциональное моменту на входмдс(1 ном валу передачи М „, соответствующему моменту, развиваемому двигателем. С выхода источника напряжения 35 поступает напряжение U„>„,пропорциональное внешнему нагрузочному моменту М „, на выходе блока 16 образуется напряжение Up, пропорциональное ускорению выходного вала передачи, непосредственно связанного с нагрузкой, т.е. пропорциональное ускорению нагрузки, с выхода интегратора 15 Uä - напряжение, пропорциональное скорости нагрузки (напряжение на выходе устройст ва), + Ом„,(-0 т-напряжение разнополярных источников постоянного напряжения), пропорциональные приведенному . моменту постоянных потерь передачи, + U и -0 — напряжения источников постоянного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение U„>„ определяемое величиной М > подается на сумматор на второй вход которого подается напряжение 0„„, пропорциональное моменту потерь на валу двигателя М„. Напряжение 0„1„формируется в цепи обратной связи с помощью сумматора 2, на входы которого подается напряжение

U и 0< пропорциональные ускорению на груз ки A и внешнему на грузочному моменту М „инвертирующего усилителя

5, двухполупериодно-о выпрямителя 10, и релейного элемента 11, выполненного на усилителе 14 и диодах 12 и 13. На управляющий вход релейного элемента

11 с выхода интегратора 14 подается напряжение Ug, пропорциональное скорости нагрузки. Напряжение Ug пропорциональное ускорению нагрузки, снимается с выхода блока умножения 15, на один из входов которого подается напряжение с выхода сумматора 1; На второй вход блока умножения 15 подается управляющее напряжение U, которое формируется следующим образом.

881777

С помощью блоков выделения модуля

17 и 21 и сумматора 3 формируется раз-, ност ь напряжений (U ) - (U м„), ко-. торая через ограничительный диод 33 подается на один из входов сумматора

4. На второй вход сумматора 4 с выхода блока выделения модуля 25, собранного на инвертирующем усилителе 26 и диодах 27 и 28 подается напряжение

Ug, пропорциональное А

Йапряжение на выходе усилителя 4, имеющее всегда один знак, подается на вход релейного элемента 29 с зоной нечувствительности, регулируемой при настройке, выполненного на усилителе 30 и диодах 31 и 32, Формирующего напряжения управления U . Параметры релейного элемента 29 и величины опорных напряжений +U< и -U выбирают такими, чтобы напряжение U принима. 2 ло значения О и +1. В этом случае выполняются соотношения

1. U = О, и, следовательно, напря-жение на выходе блока умножения 15 0)(, пропорциональное ускорению нагрузки, г равно нулю (Ug = О), при 0 = О, и

Формула изобретения

Устройство для моделирования механической передачи, содержащее первый сумматор, выход которого через двухполупериодный выпрямитель подключен к входу первого релейного элемента, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, о т л и ч à ещ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок умs ножения, источник напряжения, блоки выделения модуля, источник входного напряжения, второй релейный элемент, ограничительный диод, третий и четвертый сумматоры и интегратор, вью ход которого подключен к входу первого блока выделения модуля и управляющему входу первого релейного элемента, выход которого соединен с входами второго и трет ьего блЬков выделения модуля, а также с выходом источника на" пряжения, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого подключен к первому axo" ду блока умножения, выход которого сое. динен с первым входом первого суммато ра и входом интегратора, выходы второго и третьего блоков выделения моду" ля подключены к входам третьего сумматора, выход которого через ограничительный диод соединен с первым входом четвертого сумматора, выход которого через второй репейный элемент подключен к второму входу блока умножения, выход первого блока выделения модуля соединен со вторым входом четвертого сумматора, выход источника напряжения. подключен к второму входу первого сумматора °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1; Авторское свидетельство СССР

11 641465, кл. G 06 G 7/48, 1975 °

2. Авторское свидетельство СССР

И 239674, кл. G 06 6 7/64, 1968 (прототип).

l Ug pl - l U„„,1с О, что соответствует статическому равнозо веси ю, 2. U ф О, т. е. напряжение UA ф 0, при невыполнении по крайней мере одного из условий UA = О, и 10м 1- 1U„„1<0, что соответствует движению в передаче.

Таким образом, ври 0Д = О, статическое равновесное состояние одинаково для всех значений напряжения IJ@>>, принадлежащих интервалу

45

1цgql < U j

Величина напряжения О„„определяется значениями напряжений U@SH и О„,„о„т

Предлагаемое устройство позволяет более точно зафиксировать состояние статического равновесия в передаче при наличии внешнего нагрузочного момента на выходном валу и, следовательно, учесть влияние внешнего нагрузочыого момента на работу передачи, что повышает точность моделирования.