Устройство для моделирования силы трения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсмаак

Соцмалистмческмк

Республик

<1ц987636 (61) Дополнительное к 1St. свкд-ву а (22) Заявлено 13.07.81 (2! ) 3314626/18 — 24 (53)M. Кл. с присоедннением заявки,%

G 06 G 7/48

Гесудврстеееай кфмятет (23) Приоритет

СССР

Опубликовано О?;01.83. Бюллетень М 1

Дата опубликования описания 07;0183 (53) УДК 681З33 (088.8) ае делам ваааретеякй к втарыткй

Г. В. Трель и О. В. Косорукова /:,, 7 ;: 7

/ с,, .-: / (/

Ковровскни филиал Владимирского политехнического института (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИЛЫ ТРЕНИЯ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для моделирования механических систем с парами

В трения, силы трения которых зависят от направления и величины относительной скорости скольжения элементов пары трения.

Известно устройство для моделирования сухого трения, содержащее резисторы и диоды

s качестве нелинейных и ключевых элементов и операционный усилитель, воспроизводящее нелинейную зависимость, подобную "падающей" характеристике зависимости силы трения от скорости относительного скольжения элементов пары трения (1)

Недостатком устройства является то, что для его работы требуется два разнополярных „ источника входного напряжения и нелинейные характеристики используемых диодов воспроизводят только достаточно узкий класс нелинейных зависимостей, имеющих место при трении.

Это отрицательно сказывается на точности моделирования из — за малой точности аппроксимации нелинейных зависимостей снл трения от скорости скольжения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для мо делирования сил трения, содержащее усилители с цепями ограничения, релейные элементы и сумматоры (2).

Недостатком этого устройства является низкая точность его работы из — за большого числа элементов и связей между ними.

Цель изобретения — повышение точности моделирования, упрощение устройства и расширение функциональных возможностей его применения.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для моделирования силы трения, содержащее репейный усилитель, выход которого подключен к первому входу сумматора, введен двухполярный многоступенчатый блок ограни. чения, выход которого соединен с входом ре- лейного усилителя и с вторым входом сумматора, выход которого является выходом устройства, вход которого подключен к входу двухполярного многоступенчатого блока ограничения и к третьему входу сумматора.

3 98763

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит двухполярный многоступенчатый блок 1 ограничения, релейный усили- . тель 2, сумматор 3, стабилитроны 4, резисторы

5 и операционные усилители 6.

Число студеней ограничения в блоке 1 зависит от принятой точности аппроксимации характеристики трения. На чертеже в качестве примера цепи ограничения представлены выполнен- 1 1О ными на резисторах со стабилитронами, что не исключает применения цепей ограничения на резисторах с диодами с дополнительными опорными напряжениями.

Устройство работает следующим образом. 15

Напряжение со входа уст13ойства, пропорциональное скорости относительного скольжения элементов моделируемой пары трения, непосредственно поступает на третий вход сумматора 3, одновременно входное напряжение 20 после усиления и соответствующего ограничения в блоке 1 с выхода его поступает на второй вход сумматора 3 и на вход релейного усилителя 2, с выхода которого напряжение подается на первый вход сумматора 3. В ре- 25 зультате алгебраического суммирования поступивших напряжений ча выходе сумматора 3, т. е. на выходе устройства, вырабатывается напряжение, пропорциональное силе трения и воспроизводящее "падающий" характер зависи- 50 мости силы трения от скорости скольжения в режимах полусухого, граничного и полужидкостного трения. Переход от "падающей" характеристики трения к "горбатой" обеспечивается простым перекпючением входа релейно- 35

ro усилителя 2 с выхода блока 1 на вход устройства по скорости относительного скольжения.

Указанное выполнение устройства, сокращая число используемых элементов и связей всег 4 да имеющих определенные погрешности, по сравнению с прототипом, принятым за базовый

6 4 образец дает возможность с более высокой точностью получить нелинейные зависимости силы трения от скорости относительного околь. жения. Кроме того, настройкой резисторов можно отразить зависимости в режимах сухого или жидкостного трения, а также при их совокупности, т. е. устройство отражает большинство известных зависимостей силы трения от скорости относительного скольжения элементов моделируемой пары трения, что дополнительн : повышает точность моделирования механических систем с парами трения, силы трения которых являются функциями скоpoem скольжения, и расширяет функциональные возможности применения устройства. Это позволяет моделировать механические системы с парами трения на наиболее простых и, следователрно, на наиболее дешевых аналоговых вычислительных машинах.

Формула изобретения

Устройство для моделирования силы трения, содержацее релейный усилитель, выход которого подключен к неввому входу сумматора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения то сти модвлирования, в него введен двухполярный многоступенчатый блок ограничения, выход которого соединен с входом

1 релейного усилителя и с вторым входом,сумматора, выход которого является выходом устройства, вход которого подключен к входу двухполярного многоступенчатого блока ограничения и третьему входу сумматора.

Источники информации принятые во внимание при зкспертизе

1. Авторское свидетельство СССР У 211885, кл. G 06 G 7/48, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР Ю 324636, кл. G 06 G 7/68, 1970 (прототип).

987636

Составнтелв В. Рыбин

Техред С. Мигунова

Редактор Е. Кннив

Заказ 10306/38

Тираж 704

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раутпская. наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Н. Корона

Подписное