Устройство для моделирования сухого трения

 

902031

Союз Советскнн

Социалистические

Ресяубянн

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 02. 04. 80 (21) 291 3522/18-24 с присоединением заявки М(23) Приоритет

Опубликовано 30.01 ° 82 ° Бюллетень М 4

Дата опубликования описания 30 .0 1.82 (51)М. Кл.

G 06 G 7/25

Веударстеенньа кнмнтет

CCCP дв делам лзебретеннй н втнрытнй (53) УДК 681.333 (088.8) (72) Авторы изобретения

П.П.Фалалеев и Е.И.Набока (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СУХОГО

ТРЕНИЯ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано при моделировании колебаний механических систем с сухим трением с помощью электрических моделей-.аналогов, построенных по второй системе электромеханических аналогий.

Известно устройство для моделирования сухого трения по второй системе электромеханических аналогий, представляющее собой двухполюсник, состоящий из двух параллельных ветвей, каждая из которых содержит диод и переход коллектор-эмиттер транзистора с источником опорного напряжения в цепи база-эмиттер (1 )., Однако в устройстве используется включение транзисторов по схеме с общим эмиттером, что позволяет лишь приближенно моделировать характеристику сухого трения, так как выходные вольт-амперные характеристики транзисторов имеют начальные участки.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для моделирова" ния сухого трения по второй системе электромеханических аналогий, выполS ненной в виде двухполюсника содержа1 щего два транзистора и два полупроводниковых диода, катоды которых являются.соответствующими выводами двух полюсника, а аноды диодов соединены с коллекторами соответствующих транзисторов, база каждого из которых подключена к катоду диода, соединенного с другим транзистором, а также к своему эмиттеру через соответствующий источник опорного напряжения. Это устройство достаточно точно моделирует характеристику сухого трения, так как в нем используется включение транзисторов по схеме с общей базой 123

Недостатками известного устройства являются его относительная сложность, а также трудность, связанная о установлением одинаковых режимов

9020 работы транзисторов, обеспечивающих симметричность характеристики при регулировании величины тока насыщения, моделирующего величину силы сухого трения.

Цель изобретения — упрощение устройства и улучшение его эксплуатационных характеристик.

Поставленная цель достигается

31 4 электродов выпрямительных диодов 3 выпрямительного моста включены транзистор 1, причем база транзистора подключена к узлу соединения катодов, а коллектор — к узлу соединения анодов выпрямительных диодов 3 выпрямительного моста.

Устройство работает следующим образом. тем, что в устройстве для моделирова- 39 ния сухого трения, содержащем выпрямительные диоды и транзистор, база которого соединена с эмиттером через источник опорногб напряжения, выпрямительные диоды включены по мостовой выпрямительной схеме, при этом узлы соединения разноименных электродов выпрямительных диодов являются соответствующими выводами устройства, а между узлами соединения одноименных электродов выпрямительных диодов выпрямительного моста включен транзистор, причем база транзистора подключена к узлу соединения катодов, а коллектор - к узлу соединения анодов выпрямительных диодов выпрямительного моста.

Такое изменение схемы устройства позволяет использовать один транзистор с источником опорного напряжения в цепи база-эмиттер как для положительной, так и для отрицательной полуволн переменного напряжения, прикпадываемого к выводам устройства.

Это в свое очередь позволяет более просто надежно и практически мгно35 венно обеспечивать симметрию вольт" амперной характеристики устройства в гроцессе регулировки величины тока насыщения, моделирующего силу су" хого трения.

На фиг. 1 представлено устройство, принципиальная схема, на фиг.2график зависимости тока, текущего через устройство, от напряжения, при-„ кладываемого к его выводам, на фиг.3- . lS фрагменты схем и графики, поясняющие работу устройства.

Устройство для моделирования сухоro трения выполнено в виде двухполюсника и содержит транзистор 1, база которого соединена с эмиттером через источник 2 опорного напряжения, выпрямительные диоды 3, включенные по мостовой выпрямительной схеме, при этом узлы. соединения разноименных электродов выпрямительных диодов 3 образуют выводы 4 двухполюсника, а между узлами соединения одноименных

Напряжение, прикладываемое к выводам 4 устройства, включенного в схему электрической модели-аналога по второй системе электромеханических аналогий, носит знакопеременный характер. В отрицательную полуволну напряжения на выводах 4 (фиг. 3а), ток протекает через диоды 3, включенные в проводящем направлении, и переход база"коллектор транзистора 1, Зависимость тока, протекающего через устройство, от напряжения, прикладываемого к его выводам 4, определяется выходной характеристикой транзистора 1, включенного по схеме с общей базой (фиг. 3а).

В положительную полуволну напряжения, прикладываемого к устройству, ток протекает через другую пару диодов 3 выпрямительного моста, которые оказываются включенными в проводящем направлении, и, так же как и в отрицательную полуволну, через переход база-коллектор транзистора 1. Характеристика "ток-напряжение", как и для отрицательной полуволны напряжения, определяется выходной характеристикой транзистора 1, включенного по схеме с общей базой (фиг. Зб).В целом, зависимость тока, протекающего через устройство, от напряжения, прикладываемого к его выводам, представлена на фиг. 2 и соответствует

l характеристике сухого (кулоновского) трения. Величина тока насыщения, моделирующая величину силы сухого тре" ния, зависит только от напряжения источника 2 (величина тока в цепи база-эмиттер транзистора 1). Поскольку в схеме используется один транзистор 1 с источником 2 опорного напряжения в цепи база-эмиттер, то при идентичных параметрах диодов 3 характеристика "ток-напряжение" является симметричной относительно начала координат. Симметричность сохраняется и при изменении напряжения источни- . ка 2, с помощью которого регулируют величину тока насыщения, моделирующего силу сухого трения, 5 9020

Изобретение упрощает устройство и улучшает эксплуатационные характеристики: упрощается регулировка тока насыщения, моделирующего величину силы сухого трения, более чем в два раза уменьшается время, необходимое на эту операцию, обеспечивается симметричность вольт-амперной характеристики устройства, моделирующей характеристику сухого трения, 10 что в свою очередь влечет за собой повышение точности моделирования.

Формула изобретения

Устройство для моделирования сухого трения, содержащее выпрямительные диоды,и транзистор, база которого соединена с эьеттером через источ- 2в ник опорного напряжения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью а

31 6 упрощения устройства и улучшения его эксплуатационных характеристик, выпрямительные диоды включены по мостовой выпрямительной схеме, при этом узлы соединения разноименных электродов выпрямительных диодов являются соответствующими выводами устройства, а между узлами соединения одноименных электродов выпрямительных диодов выпрямительного моста включен транзистор, причем база транзистора подключена к узлу соединения катодов, а коллектор - к узлу соединения анодов выпрямительных диодов выпрямительного моста.

Источники инФормации, принятые во внимание hpH экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР и 640318, кл. G 06 6 7/25, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке и 2702794/18-24, кл. G 06 G 7/48, 1978 (прототип).

Риг. 2

902031

Фиг.8

Составитель В.фукалов

Техред З.Фанта Корректор М.Коста

Редактор Н.Ковалева филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

Заказ 12385/59 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Йосква, Н"35, Раушская наб., д. 4/5