SU1001124A1 - Устройство дл моделировани механической передачи - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ

1

Изобретение относитс  к аналого-вычислительной технике и может быть использовано в тренажерах транспортных средств и исследовательских стендах.

Известно устройство дл  моделировани  механической передачи, содержащее последовательно соединенные первый интегратор , усилитель и второй интегратор, выход которого подключен к входу первого интегратора С1 1

Также известно устройство, содержащее последовательно соединенные первый интегратор, усилитель и второй интегратор , который через мостовой вьтр мите ь подключен к источнику разнопол рного напр жени  С 2 .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройс1 во дл  моделировани  механической передачи , содержащее инвертор и последовательно соединенные первый интегратор, первый коммутатор, второй интегратор, усилитель, ограничитель, второй коммутатор , третий интегратор, вход и выход

которого соединены с одной парой вершин мостового выпр мител , друга  пара вершин которого через ограничительные резисторы подключена к ис1ючнику разнопол рного напр жени , выход третьего интегратора соединен с вторым входом второго интегратора, управл ющие входы коммутаторов подключены к соот-; ветствующим выходам датчика переключени  передач С 3 .

Недостатком этого устройства  вл етс , во-первых, то, что да1шое устройство не модулирует работу коробки передач при выключенн9й передаче, вовторых , неточно-воспроизводите  переходный процесс, так как наличие различных резисторов, определ ющих различное передаточное число коробки, на входах интеграторов приводит к значительному изменению суммарной податливости и момента инерции коробки передач, хот  в реальных коробках податливость от вхо.шюго вала и момент инерции вращающихс  масс и самого транспортного средства, приведен- . ных к выходному валу, измен ютс  меньше , чем передаточное число коробки пере дач. Цель: изобретени  - повьшение точности моделировани . Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  моделировани  механической передачи, содержащее три интегра тора, ограничитель напр жени , мостовой выпр митель, ограничительные резисторы источник разнопол рного напр жени , датчик напр жени  фрикциона, инвертор, два коммутатора, первый суммирующий усилитель , датчик положени  рычага переключени  передач, состо щий из группы выключателей, одни входы которых объединены и подключены к щине посто нного потенциала, а друпие выходы соединен с управл ющими входами соответствующих КОММУ таторов, первый. вход первого интегратора  вл етс  входом устройства, а его выход соединен с первым информационным входом первого коммутатора и с входом инвертора, вьпсод которого подключен к второму информационному входу первого коммутатора, выход которого соединен с первым входом второго интегратора , выход которого подключен к информационному входу ограничител  напр жени , управл ющие входьх соединена с выходами датчика напр жени  фрикциона, выход ограничител  напр жени  подключен к информационному входу второгчз коммутатора, выходы кото рого соединены соответственно с входами первого суммирующего усилител , выход которого соединен с входом третьего интегратора, одна пара верщин мостового вьщр мител  соединена соответственно . с входом и выходом третьего интегратор а друга  пара верщин мостового выпр мител  через ограничительные резисторы подключена к источнику разнопол рного напр жени , дополнительно введены третий и четвертый коммутаторы и второй cyм иpyюIIЩй усилитель, причем управл ющие входы третьего и четвертого коммутаторов соединены с выходами соответствующих переключателей датчика положени  рычага переключени  передач, информационный вход третьего коммутатора соединен с выходом ограничител  напр жени , а выход подключен к второму входу первого интегратора, информационный вход четвертого коммутатора соединен с выходом третьего интегратора , а выходы подключены соответственно к входам второго суммирующего усилите л , выход которого подключен к второму входу второго интегратора. На чертеже изображена схема устройства . Устройство содержит первьхй интегратор 1,первый коммутатор 2, инвертор 3, второй суммирующий усилитель 4, третий коммутатор 5, второй интегратор 6, ограничитель 7 напр жени , датчик 8 ограничени  напр жени  фрикциона, четвертый 9 и второй 10 коммутаторы, мостовой вьшр митель 11, третий интегратор 12, датчик 13 положени  рычага переключени  передач, второй суммирующий усилите пь 14, источник 15 разнопол рного напр жени , операционные усилители 16, резисторы 17 rf конденсаторы 18. Выход интегратора 1 через последовательно соединенные коммутатор 2, интегратор 6 и ограничитель 7 соединен с входом коммутатора 10, группа выходов которого соединена с группой входов сумматора 14, выход последнего через интегратор 12 соединен с входом коммутатора 9, группа выходов которого соединена с группой входов сумматора 4, выход последенго соединен с вторым входом интегратора 6. Выходы датчика 13 положени  рычага переключени  передач одновременно соединены с соответствующими управл ющими входами коммутаторова 2,5, 9 и 1О. Выход интегратора 1 через инвертор 3 соединен с вторым входом коммутатора 2, а выход датчи|ш 8 соединен с управл ющими входами ограничител  7, выход которого через коммутатор 5 соединен с входом интегратора 1, другой вход которого  вл етс  входом устройства. Устройство работает следующим обраПри режкме включенной передачи в датчике 13 положени  рычага переключени  нередач, представл ющем собой группу выключателей, включен переключатель соответствующей передачи, например второй . В этом случае сигнал с датчика 13 поступает на коммутаторы 9 и 10, подключа  определенный вход суммирующих усилителей 4 и 14 соответственно к вь ходам интегратора 12 и ограничителю 7. Коммутаторы MOITT представл ть собой либо реле, либо аналоговые электроннью переключатели. Если в этом случае на свободный вход интегратора 1 подать напр жение U, пропорциональное крут щему моменту, приложенному к входному валу коробки, то на выходе интегратора 1 по витс  напр жение ( , пропорциональное оборотам выходного вала. Посто нна  времени интегратора 1 определ ет момент инерщии вращающихс  масс, наход щихс  в посто нном зацеп- пении с входным валом и приведенных к нему.

Напр жение Уи) поступает через коммтатор 2 на вход интегратора 6, на выходе которого формируетс  напр жение U|j пропорциональное моменту упругих сил, возникающих в результате упругой деформации . Посто нна  времени интегратора 6 определ ет податливость деформируемы частей коробки передач.

Напр жение UJA без изменени  по амплитуде проходит через ограничитель 7 и с помощью коммутатора 10 направл етс  на вход суммирующего усилител  14, соответствующий включенной передаче . Коэффциент передачи данного усилител  по каждому входу определ ет передаточное число коробки передач по моменту Таким образом, на входе усилител  14 формируетс  напр жение, пропорциональное произведению i My , Последнее поступает на вход интегратора 12, на выходе которого формируетс  напр жение Шп пропорциональное оборотам выходного вала коробки передач. На другой вход ин- тегратора 12 через мостовой ввшр митель 11 с источника разнопоп рного напр жени  подаетс  напр жение, пропорциональное моменту сопротивлени  дис- сипативных сил. Это напр жение за счеж мостового вьшр мител  будет всегда противоположным по знаку напр жению iUjrt« . т.е, оно будет всегда тормозным дл  интегратора 12.

Напр жение Uyj с помощью коммутатора 9 подаетс  на один из. входов усилител  4 соответствук цей передачи. Коэффициент сумматора по каждому входу равен передаточному числу коробкн передач. Талим образом, на выходе усилител  4 формируетс  напр жение, пропорциональное произведению , которое поступает на второй вход интегратора 6, При достижении равенства Оц, процесс разгона коробки прекращаетс  и наступает установивщийс  режим.

Режим выключенного фршшиона характеризуетс  тем, что напр жени  с датчика фрикциона равны нулю, поэтому уровень ограничени  ограничител  7 также равен нулю, В этом случае при подаче напр жени  U|v, на свободный вход -интегратора 1 на его выходе будет напр жени Uu) , на выходе интег эатора 6 также

будет напр жение Однако это на-1 пр жение через ограничитель не пройдет, так как уровень его ограничени  равен нулю, и тогда (независимо от включенной передачи) не будет раскручивакдаего момента , приложенного к выходному валу коробки передач, т,е, напр жение С/ц;на выходе интегратора 12 будет равно нулю.

При режиме включенной нейтрали все коммутирующие элементы коммутаторов 5, 9 и 10 разомкнуты, В этом случае (как и в предыдущем) передача момента не осуществл етс , а коммутатор 5 служит дл  того, чтобы при замкнутом фрикционе , т.е. когда на управл ющих входах ограничител  7 присутствует максшиальное напр жение, по цепи обратной св зи не поступало напр жение с выхода ограничител  7, которое было сформировано в результате наличи  напр жени  Уц) на первом входе интегратора 6, Если бы напр жение Уму поступало на второй вход интегратора 6, то оно создавало бы момент сопротивлени  вращению входного вала, что 51вл етс  противоестественным фактом, так как при включенной нейтрали в коробке передач передача мощности отсутствует.

В режиме заднего хода устройство работает так же, как и в режиме вклкхченной передачи переднего хода, с той лшиь разницей, что напр жение помс цью коммутатора 2 подключаетс  к интегратору 6 через инвертор 3, в результате чего напр жение Уц)- становит с  противоположным по знаку напр жению Uujo  ри включенных передачах переднего хода.

Таким , предлагаемое устройство позвол ет более точно моделировать работу коробкн передач, что дает возможность использовать его не только в тренажерах , -но и в исследовательских стендах.

Claims (3)

1.Справочник по аналоговой вычислительной технике. Под ред. Г. Е. Пухова Киев, техника, 1975, с. 351.

2.Авторское свидетельство СССР № 641465. кл. Q 06 Q 7/48, 1975.

3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 3235707/18-24, кл.О Об GI 7/64, 1981 (прототип).