RU1817112C - Устройство дл моделировани жесткой фрикционной муфты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к аналоговой вычислительной техни ке и предназначено дл  использовани  при моделировании динамических систем с фрикционными св з ми , особенно прецизионных электромеханических систем. Цель изобретени  - повышение точности моделировани  процесса буксовани  за счет воспроизведени  на модели режимов и условий, адекватных тем, что имеют место в реальных жёстких фрикционных муфтах. Указанна  цель достигаетс  за счет выделени  из суммарного динамического момента составл ющих, воздействующих на ведущую и ведомую полумуфты устройства, с последующим ограничением последней на уровне, допустимом по услови м фрикционной св зи между полумуфтами . 1 ил.

Description

Изобретение относитс , к аналоговой вычислительной технике и предназначено дл  использовани  при моделировании динамических систем с фрикционными св з ми ,особенно прецизионных электромеханических систем.

Цель изобретени  - повышение точности моделировани  процесса буксовани  за счет воспроизведени  на модели режимов и условий адекватных тем, что имеют место в реальных жестких фрикционных муфтах.

На чертеже представлена принципиальна  схема устройства.

Устройство дл  моделировани  жесткой фрикционной муфты содержит третий 1, четвертый 2, первый 3 и второй 4 сумматоры, интегратор 5 и интегросумматор 6, первый 7 и второй 8 блоки выделени  модул , блок нелинейности типа ограничение насыщени  9, инвертор 10, релейный элемент 11, апериодическое звено 12, блок преобразовани  частоты скольжени  в момент трени 

13 и источник посто нного напр жени  14, резисторы 15, конденсаторы 16, диоды 17, стабилитроны 18, усилители 19.

Три входа третьего сумматора 1  вл ютс  входами устройства. На первый из них, соединенный со вторым входом второго сумматора 4, поступает задание момента сопротивлени  движению ведомой полумуфты , на второй - задание момента сопротивлени  движению ведущей полумуфты, а на третий - задание движущего момента устройства. Выход третьего сумматора подключен к первым входам четвертого сумматора 2 и интегросумматора 6. Четвертый сумматор 2 своим выходом соединен со входом интегратора 5, информационным входом блока нелинейности типа ограничение насыщени  и вторым входом интегросумматора 6. Выход интегросумматора 5  вл етс  выходом напр жени , пропорционального частоте вращени  ведомой полумуфты устройства и св зан со вторым входом первого

00

VJ ю

сумматора 3. Второй вход последнего соединен с выходом интегросумматора 6. Выход первого сумматора 3 через первый блок выделени  модул  7 соединен со входом блока преобразовани  частоты скольжени  в момент трени  13. Выход последнего подключен к первому входу второго сумматора 4, третий вход которого соединен с выходом апериодического звена 12. Выход второго сумматора 4 св зан со входом инвертора 10 и пераым входом задани  уровн  ограничени  блока нелинейности типа ограничение насыщени  9. Второй вход задани  уровн  ограничени  последнего подключен к выходу инвертора 10. Выход блока нелинейности типа ограничение насыщени  9 соединен с третьим входом четвертого сумматора 2. Релейный элемент 11 своим входом подключен к инвертирующему выходу первого блока выделени  модул  7, а выходом - ко второму входу четвертого сумматора 2 и входу второго блока выделени  модул  8, который своим выходом соединен с первым входом апериодического звена 12. Ко второму входу последнего подключен источник посто нного напр жени  14,

Устройство моделировани  жесткой фрикционной муфты работает следующим образом. В результате алгебраического суммировани  входных напр жений устройст- ва, которые пропорциональны движущему моменту Мдв и моментам сопротивлени  движению ведущей МС1 и ведомой МС2 полумуфт , на выходе третьего сумматора 1 формируетс  напр жение пропорциональное суммарному динамическому моменту Мдл, которое поступает на первые входы интегросумматора 6, и четвертого сумматора 2. На выходе последнего формируетс  напр жение пропорциональное динамическому моменту Мд2, приложенному к ведомой пр- лумуфте устройства.

При нулевом выходном сигнале релейного элемента 11, что выполн етс  при условии равенства частот вращени  ведущей а) и ведомой Уг полумуфт {режим отсутстви  буксовани ), и величине сигнала Мда ниже предельного уровни МД2п, задаваемого блоком нелинейности типа ограничение насыщени , напр жение МД2 оказываетс  пропорциональным без искажений по- ступает на вход интегратора 5 и второй вход интегросумматора 6. После алгебраического суммировани  на входе последнего сигналов Мд и Мд2 образуетс  величина пропорциональна  динамическому моменту Мд1, приложенному к ведущей полумуфте . В результате интегрировани  на выходе интегросумматора 6 формируетс  напр жение;пропорциональное частоте вращени. ведущей полумуфты .

Одновременно сигнал Мд2 обрабатываетс  интегратором 5, на выходе которого образуетс  напр жение,пропорциональное частоте вращени  ведомой полумуфты tug.

Поскольку в рассматриваемой ситуации осуществл етс  линейное преобразование переменных, при надлежащем выборе коэффициентов передачи операционных блоков обеспечиваетс  равенство напр жений toil и оЈ| , что соответствует режиму работы фрикционной муфты без буксовани .

При увеличении напр жени  задани  движущего момента Мдв, подаваемого на третий вход третьего сумматора 1 „ естественно растет и МДЈ Это может привести к тому, что выходное напр жение МД2 четвертого сумматора 2 достигнет предельного уровн  Мд2п, после чего дальнейший его рост становитс  невозможным (эта ситуаци  соответствует достижению предельного момента, обусловленного силами трени  в реальном объекте). В результате нарушаетс  пропорциональна  св зь между MAi и Мд2. Динамический момент МД1 начинает расти быстрее, чем Мд2 и, следовательно, toil превышает иц. Наступает режим буксовани .

Благодар  суммированию разнопол р- ных сигналов w и - аь на входах первого сумматора 3, на его выходе формируетс  напр жение,пропорциональное частоте скольжени  обеих полумуфт аь. Через первый блок выделени  модул  7 оно поступает на вход блока преобразовани  частоты скольжени  13 в момент трени  МТо. Выходной сигнал последнего вторым сумматором 4 алгебраически суммируетс  с напр жени ми .пропорциональными моменту сопротивлени  движению ведомой полумуфты МС2 и той части момента трени  ДМт, котора  зависит от продолжительности состо ни  относительного поко  обеих полумуфт. Таким образом на выходе второго сумматора 4 формируетс  напр жение пропорциональное предельному уровню МД2п. Это напр жение и обратное ему по знаку, получаемое на выходе инвертора 10 используетс  дл  задани  уровн  ограничени  блока нелинейности типа ограничение насыщени , обеспечива  поддержание Мдг на уровне МД2п на прот жении всего интервала буксовани .

С момента возникновени  буксовани  сигнал uJtx, снимаемый с инвертирующего выхода первого блока выделени  модул  7, подаетс  на вход релейного элемента 11. Возникающее при этом на выходе последнего напр жение UCM 0, поступает на второй вход четвертого сумматора 2 и обеспечивает удержание на его выходе напр жени  Мд2 на уровне Мд2 МД2п до прекращени  режима буксовани , т.е. До тех пор, пока не будут выполнены услови 

У1 Oi И Мд2 Мд2п.

Цепочка из второго блока выделени  модул  8, апериодического звена 12 и источника посто нного напр жени  14 обеспечивает формирование той части момента трени  ЛМТ, котора  зависит от времени относительного поко  полумуфт.

При отсутствии буксовани  за счет источника посто нного напр жени  14 на выходе апериодического звена устанавливаетс  максимальное значение сигнала ДМТ. При возникновении буксовани  на выходе релейного элемента 11 по вл етс  напр жение UCM 4 О, которое через второй блок выделени  модул  3 поступает на первый вход апериодического звена 12 и обеспечивает снижение уровн  его выходного сигнала А Мт. С прекращением режима буксовани  выходной сигнал релейного элемента 11 становитс  равным нулю и напр - ж.ение ЛМТ восстанавливаетс  до начального уровн .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  моделировани  жесткой фрикционной муфты, содержащее источник посто нного напр жени , интегратор, выход которого  вл етс  выходом напр жени  пропорционального частоте вращени  ведомой полумуфты устройства, первый-чет- вертый сумматоры, инвертор, первый блок выделени  модул , блок нелинейности типа ограничение насыщени , релейный элемент , причем выход первого сумматора подключен к входу первого блока выделени  модул , выход второго сумматора соединен с первым входом задани  уровн  ограничени  блока нелинейности типа ограничение

   насыщени  и входом инвертора, выход которого подключен к второму входу задани  уровн  ограничени  блока нелинейности типа ограничение насыщени , о т л и ч аю щ е е с   тем, что, с целью повышени  точности, в него введены интегросумматор, второй блок выделени  модул , апериодическое звено и блок преобразовани  частоты скольжени  в момент трени , выход

   которого подключен к первому входу второго сумматора, второй вход которого объединен с первым входом третьего сумматора и  вл етс  входом задани  момента сопротивлени  движению ведомой полумуфты устройства , второй вход третьего сумматора . вл етс  входом задани  момента сопротивлени  движению ведущей полумуфты устройства , третий вход третьего сумматора - входом задани  движущего момента устройства , выход третьего сумматора соеди-. нен с первыми входами четвертого сумматора и интегросумматора, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен

   с выходом интегратора, инвертирующий выход первого блока выделени  модул  подключен к входу релейного элемента, выход которого соединен с вторым входом четвер- того сумматора и входом второго блока выделени  модул , выход которого подключен к первому входу апериодического звена, выход которого соединен с третьим входом второго сумматора, выход источника посто нного напр жени  подключен к второму

   входу апериодического звена, выход четвертого сумматора соединен с входом интегратора , с вторым входом интегросумматора и с информационным входом блока нелинейности типа ограничение насыщени , выход которого подключен к третьему входу четвертого сумматора, выход первого блока выделени  модул  соединен с входом блока преобразовани  частоты скольжени  в момент трени .