SU1015399A1 - Устройство дл моделировани коэффициента трени (его варианты) - Google Patents

Abstract

1, Устройство дл  моделировани  коэффициента трени , содержащее диодный выпр мительный мост, в диагональ которого включен инвертор, выводы диодного выпр мительного моста подключены к управл ющим входам соответственно первого и второго элементов ограничени , информационный вход первого иэ которых соединен с выходом первого источника опорного напр жени , выходы первого и второго элементов ограничени  подключены соответственно к первому и второму входам суммахора , выхрд которого  вл етс  выходом устройства, вход которого соединен о соответствующим выводом диодного выпр мительного моста, о т л ич а ю щ е ее   тем, что, с целью повышени  точности, в него введены дополнительный инвертор, второй, третий и четвертый источники опорного напр жени , блок ограничени  и интегратор , выход которого подключен непосредственно к третьему входу сумматора , а через дополнительный инвер|тор - к ийформационному. входу второго элемента од-раничени , управл юций вход которого соединен с управл ющим входом блока ограничени , первый и . второй информационные входы которого подключены к выходам соответственно второго и третьего источников опорного напр жени , выход блока ограниче-с ни  соединен с первым входом интегратора , второй вход которого подключав к выходу четвертого источника опорного напр жени . 2. Устройство дл  моделировани  коэффициента трени , содержащее диодный выпр мительный мост, в диагональ которого включен инвертор, выводщ . диодного выпр мительного моста под- , ключены к управл ющим входам соответственно первого и второго элементов {ограничени , инфориЯационный вход пер-, вого /из которых соединен с выходом первого источника опорного напр же ,ни , выходы первого и второго элёмёН (тов ограничени  подключены сЬответстйенно к первому и второму входам сум1матора , выход которого  вл етс  выходом устройства, вход которого соеди нен с соответствующим вывсщст диодно-. |Го выпр мительного моста, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены второй , третий и четвертый источники опорного напр жени , .блок ограничени  и интегратор, выход кото|Ё ого соеР динен с третьим входом сукматора и с . информационным входом второхч элемен 0 та ограничени , управл кпшй вход ко:о торого подключен к управл к) вХо,ду блока ограничени , первый и в то рой информационные входы которого соединены с выходами соответственно второго и третьего источников опорного напр жени , выход блока ограничени  подключен к первому входу интег ратора , второй вход которого соединен с выходом четвертого источника опорного напр жени .

Description

Изобретение относитс  к аналоговой вычислительной технике и предназначено дл  моделировани  механических систем с парами трени , коэффициенты трени  которых завис т от величины скорости относительного скольжени  и от продолжительности периодов относительных поко  и движени  элементов этих пар с учетом одинаковых посто нных времени экспоненциальных процессов изменени  коэффициентов статического трени  в эти периоды.

Известно устройство дл  моделировани  коэффициента трени , содержащее двухполупериодный выпр митель с инвертором, три сумматора, операционный Усилитель с ограничителем в цепи обратной св зи, интегрирующую цепочку и блок делени , воспроизвод щее основные из известных зависимостей коэффициентов трени  от скорости относительного скольжени  с учетом вли ни  времени продолжительностей периодов относительных поко  и движени  элементов моделируемой пары трени  1 .

Недостатком данного устройства  вл етс  то, что применение нелинейного блока делени  отрицательно вли ет на точность моделировани  пар тре ни .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство , содержащее диодный .выпр мительный мост, в одну диагональ которого включен инвертор, вход которого  вл етс  входом устройства, а вершина другой диагонали диодного выпр мительного моста соединена с управл ющими входами двух ограничителей, опор ные входы которых подключены к соответствующим источникам опорного напр жени , а выходы ограничителей соединены с первым и вторым входами сумматора , выход которого  вл етс  выходом устройства 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  невозможность воспроизводить как Падающую, так и горбатую зависимость коэффициента трени  от скорости с учетом вли ни  продолжительности периодов относительных поко  и движени  элементов моделируемой пары трени .

Цель изобретени  - повышение точности и расширение функциональных воз можностей устройства за счет воспроизведени  падающей и горбатой характеристик коэффициента трени  движени  от скорости с учетом экспоненциальной зависимости коэффициента статического трени  от продолжительности периодов относительных поко  и движени  элементов пары трени  при одинаковых посто нных времени этих периодов,

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  моделировани 

коэффициента трени , содержащее диодный выпр мительный мост, в диагональ которого включен инвертор, выводы диодного выпр мительного моста подключены к управл ющим входам соответственно первого и второго элементов, ограничени , информационный вход первого из которых соединен с выходом первого источника опорного напр жени , выходы первого и второго элементов ограничени  подключены соответственно к первому и второму входам сумматора , выход которого  вл етс  выходом устройства, вход которого соединен с соответствующим выводом диодного выпр мительного моста, введены дополнительный инвертор, второй, третий и четвертый источники опорного напр жени , блок ограничени  и интегратор , выход которого подключен непосредственно к третьему входу сумматора , а через дополнительный инвертор - к информационному входу второго элемента ограничени , управл ющий вход которого соединен с управл ющим входом блока ограничени , первый и второй информационные входы которого подключены к выходам соответственно второго и третьего источников опорного напр жени , выход блока ограничени  соединен с первым входом интегратора , второй вход которого подключен к выходу четвертого источника опорного напр жени .

Пс второму варианту в устройство дл  моделировани  коэффициента трени , содержащее диодный выпр мительный мост, в диагональ которого включен инвертор, выводы диодного выпр мительного моста подключены к управл ющим вхсзиам соответственно первого и второго элементов ограничени , информационный вход первого из которых соединен с выходом первого источника опорного напр жени , выходы первого и второго элементов ограничени  подключены соответственно к первому и второму входам сумматора, выход которого  вл етс  выходом устройства,вход которого соединен с соответствук дим выводом диодного выпр мительного моста , введены второй,третий и четвертый источники опорного напр жени , блок ограничени  и интегратор, которого соединен с третьим входом сумматора и с информационным входом второго элемента ограничени , управл ющий вход которого подключен к управл ющему входу блока ограничени , первый и второй информационные входы которого соединены с выходами соответственно второго и третьего источников опорного напр жени , выход блока ограничени  подключен к первому входу интегратора , второй.вход которого соединен с выходом четвертого источника опорного напр жени .

На фиг. 1 и 2 изображены варианты предлагаемого устройства.

Устройство содержит диодный выпр мительный мост 1 с инвертором 2, эле менты .4 ограничени , сумматор 5, дополнительный инвертор б, интегратор 7, блок 8 ограничени  и источники 9-12 опорного напр жени . Кроме того, диодный выпр мительный мост 1 содержит диоди -13, инвертор 2 содержит операционный усилитель 14 и.резисторы IS, sjieMeHjTU 3 и 4 ограничени  содержат резисторы 16 и диоды 17, сумматор 5 содержит операционный усилитель 18 и резисторы 19. Инвертор б содержит операционный усилитель 20 и резисторы 21, Интегратор 7 содержит операционный усилитель 22, конденсатор 23 и резисторы 24. Блок 8 ограничени  содержит диоды 25 и резисторы 26.

Устройство .работает следующим образом .

/Напр жение с входа устройства, пропорциональное скорости относительного скольжени  элементов моделируе мой пары трени , после вьтр млени  на диодном мосте 1 в виде .напр жени , пропорционального модулю скорости, одной пол рности через первый ограничительный элемент 3, моделирующий зону нечувствительности с посто нным опорным напр жением от источника Э, пропорциональным скорости конца зоны граничного трени , подаетс  на первый вход сумматора 5, а другой- пол рности через ограничительный элемент 4 с переменным опорным напр жением от дополнительного инвертора б подаетс  на второй вход сумматора 5. Одновременно напр жение с одной из вершин выходной диагонали диодного выпр мительного Моста, поступает на блок 8 ограничени  и далее на интегратор 7 с посто нными опорными напр жени ми от разнопол рных источников 10 и 11 опорного напр жени , пропорциональными максимальному изменению коэффициента статического трени  от времени в периоды относительных поко  или движени  элементов пары трени . Напр жение с выхода бграничител  8 через интегратор 7 подаетс  непосредственно на третий вход сумматора 5 и через дополнительный инвертор

6 на опорный вход второго ограничительного элемента 4.

Последн   св зь выхода интегратора 7 с опорным входом второго ограничительного элемента 4 обеспечивает определенную стабильность минимальных значений падающей зависимости ко эффициента трени  движени  от скороС ти относительного скольжени  в зоне граничного трени . Кроме того, на

0 второй вход интегр атора 7 подаетс  посто нное напр жение от источника . 12, пропорциональное экстремальному значению Коэффициента статического трени . В результате алгебраического

5 суммировани  поступающих напр жений на выходе сумматора 5,-т.е. на выходе устройства вырабатываетс  напр жение, пропорциональное коэффициенту трени  или с падающей,-или горбатой характеристикой зависимости от его величины

0 скорости с учетом экспоненциальной зависимости коэффициента статического трени  от продолжительности периодов относительных поко  и движени  элементов пары трени  при одинаковых

5 посто нных времени этих периодов.

Переход от одного вида характеристики зависимости коэффициента треии  движени  от скорости к другой, например от падающей к горбатой , обеспечи0 ваетс  переключением управл кщего входа ограничител  8 инге.гратора 7 на другую вершину выхрдной диагонали диодного моста 1, исключением дополнительного инвертора 6 (во втором ва5 рианте) с непосредсфвенньмподключением выхода интегратора 7 к опорному входу второго ограничительного элемента 4 и изменением пол рности напр жени  источника 12. Воспроизведе0 ние- отмеченных зависимостей коэффициента Т1$ени  расшир ет фуикциональиые возможности устройства.

Предлагаемое устройство по сравме

нию с прототипом позвол ет шире ис5 пользовать аналоговые вычислительные машины дл  моделировани  механйчес- , ких систем с парами треии . Наибольший эффект может бкггь получен при моделировании иа наиболее простых

0 и, следовательно, на наиболее дешевых аналоговых вычислительных машинах .

Claims (2)

1, Устройство для моделирования коэффициента трения, содержащее диодный выпрямительный мост, в диагональ которого включен инвертор, выводы диодного выпрямительного моста подключены к управляющим входам соответственно первого и второго элементов ограничения, информационный вход первого из которых соединен с выходом первого источника опорного напряжения, выходы первого и второго элементов · ограничения подключены соответственно к первому и второму входам сумматора, выхрд которого является выходом устройства, вход которого соединен с соответствующим выводом диодного выпрямительного моста, о т л ич а ю щ е вся тем, что, с целью повышения точности, в него введены дополнительный инвертор, второй, третий и четвертый источники опорного напряжения, блок ограничения и интегратор, выход которого подключен непосредственно к третьему входу сумматора, а через дополнительный инвертор - к информационному. входу второго элемента ограничения, управляющий вход которого соединен с управляющим входом блока ограничения, первый и второй информационные входы которого' подключены к выходам соответственно второго и третьего источников опорного напряжения, выход блока ограничения соединен с первым входом интегратора, второй вход которого подключен к выходу четвертого источника опорно го напряжения.

2. Устройство для моделирования коэффициента трения, содержащее диодный выпрямительный мост, в диагональ которого включен инвертор, выводы диодного выпрямительного моста подключены к управляющим входам соответ ственно первого и второго элементов . (ограничения, информационный вход пер-, вого из которых соединен с выходом первого источника опорного напряже.ния, выходы первого и второго элёмёй|тов ограничения подключены сЬответственно к первому и второму входам сумίматора, выход которого является выхо дом устройства, вход которого соеди- g ^йнен с соответствующим выводом диодного выпрямительного моста, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй, третий и четвертый'источники опорного напряжения, блок ограничения и интегратор, выход которого соединен с третьим входом сумматора и с . информационным входом второго элемента ограничения, управляющий вход которого подключен к управляющему входу блока ограничения, первый и второй информационные входы которого соединены с выходами соответственно второго и третьего источников опорного напряжения, выход блока ограничения подключен к первому входу интегратора, второй вход которого соединен с выходом четвертого источника 'опорного напряжения.