SU1238115A1 - Устройство дл моделировани механической передачи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к аналоговой вычислительной технике и пред- назначенф дл  использовани  при моделировании систем с инерционными существенно нелинейными механическими передачами, особенно систем автоматического регулировани  с махо- вичными аккумул торами энергии. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит блок моделировани  переменных потерь сухого трени , сумматор , инвертор, блок формировани  модул  сигнала, блок ограничени , суммирующий интегратор, блок моделировани  скорости выходного вала, переключатели, блоки моделировани  посто ншох потерь сухого трени  . Устройство позвол ет воспроиз-- вести зависимость скорости валов передачи от соотношени  между моментом на выходном валу и приведенным моментом на входном валу с учетом приведенного момента инерции подвижных элементов передачи. 1 ил. i (Л С N9 00 00 Сл

Description

Изобретение относитс  к аналоговой вь1числительной технике и предназначено дл  использовани  при моделировании систем .с инерционными существенно нелинейными механическими передачами, особенно систем автоматического регулировани  с маковичными аккумул торами энергии.

Цель изобретени  - повышение точ- и расширение функциональных возможностей устройства.

На,чертеже схематически представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит первый и второй входы 1 и 2 задани  момента, выход 3, блок моделировани -переменных потерь сухого трени , вьтолнен- ный в виде сумматора 4, сумматор 5, инвертор 6, 7 формировани  модул  сигнала, блок 8 ограничени , суммирующий интегратор 9, блок моделировани  скорости выходного вала , выполненный в виде суммирующего интегратора 10, первый и второй переключатели 1 1 и 12, два блока моделировани  посто нных потреь сухого трени , выполненные в виде первого и второго источников. 13 и 14 посто нного напр жени . Блок 7 содержит диоды 15 и инвертор 16. Блок 8 со- дер мт резисторы 17 и диоды 18. Переключатель 11 содержит контакты 19 и , переключатель 12 содержит контакты 21 и 22, .

Устройство позвол ет в процессе моделировани  воспроизвести зависимости

wlib5 j(M,-MB,,,,,-,Vt i (, ,6 вых вых/5Т V (2

Мвт Чт где J - приведенный момент инерции подвижных элементов передачи или маховика;

, приведенные моменты перемен ных и посто нных потерь сухого трени ;

Mgf- приведенный момент потерь в зкого внешнего трени  подвижных элементов передачи; К ,Kjj,,jf- коэффициенты переменных потерь, пропорциональных, соответ- CTiaeHHo, приведенному моменту на входном и моменту на выходном

1152

валах пере/ ачи, .которые у большинства известных передач имеют одинаковые знаки и только у некоторых пла нетарных различные;

Kg - коэффициент в зкого .внешнего трени  подвиж19 1Х элементов передачи.

W(t) - скорость выходного вала передачи.

Соотношени  моментов М, динамического О W в соответствии с обобщенным определением КПД опреде- л ют величины КПД-пр мого рх обратного 2рх ходов пер едачи:

при увеличении кинетической энер-. гии подвижных элементов, или зар дке маховичного аккумул тора

- / , ,

20 Епх м,.- o -i;rZ7 ().С5)

ви

еых

2S

- при уменьшении кинетической энергии подвижных элементов или разр дке маховичного регул тора

М

АЛ

-вы , р

WV . « мГ-оТГ

ex

вых. (6) ,(7)

где w(t) - ускорение выходного ва . ла передачи.

При остановке валов устройство воспроизводит приведенный момент сопротивлени  троганию передачи

Лтр Хсн5/ сн . (S) npMWli)04|5(

(,) (2)

(3)

аЦо где S,S,jj, приведенные текущее -и максимальное предельное предварителные упругие смещени  подвижных элементов;

с( коэффициент .жесткости

45 предварительного упругого смещени  и реализует переход от остановки к движению валов при

Мех - MS«,- M™ - м мГрГ ()

50 где м;Гр Г

(10)

. Устройство работает следующим образом .

55 При моделиро данин передач с одно- знаковыми коэффициентами переменных потерь Kg и на первый и IB то рой входы 1 и 2 подают, например, разнопол рные напр жени , пропорциональные моментам Mjyj, (или М и М (или Mgj,, ) , при этом контакты 19 и 21 замкнуты. С первого входа напр жение поступает через инвертор 6 на второй в ход С5гмматора 4 и непосредственно на второй вход сумматора 5, а с второго вхбда 2 - на первый и третий входы сумматоров 4 и 5 соответственно . При выборе коэффициентов передачи сумматора 4 по второму и первому входам в соответствии с КЬЫУ и Kg (или Kg и Кр,,), определ емых по величинам КПД пр мого и обратного ходов в режимах равнЬмер- ного движени  валов моделируемой передачи, например, по формулам

пх1 вык1

)-к.

,xV

,,„

f- ....... -Кйы«-м Г/м ,

вы

вых

ИК

ех

(II)

(12)

на выходе этого сумматора получают напр жение, пропорциональное сумме

Квх MBX составл ющих пе- ременных потерь на сухое внешнее tpeHHe подвижных элементов передачи , которое поступает на вход блока 7 формировани  модул  сигнала. С выходов последнего разнопол рные напр жени , пропорциональные модулю этой суммы, поступают на опорные входы блока 8, на входы задани  смещени  которого поступают посто нные напр жени , пропорциональш 1е м, от разнопол рных источников 13 и 14, На второй вход суммирук цего интегратора 9 поступает напр жение с выхода 3, пропорциональное w , поэтому на выходе суммирующего интегратора 9 прлзгчают напр )кени е, пропорциональное сумме w при движении валов и в случае их остановки , которое подают на первый вход сумматора 5. Сумма напр жений, поступающих на входы сумматора 5, с выхода последнего поступает на второй вход суммирующего интегратора 10 на первый вход которого поступает напр жение с выхода 3.

. Коэффициент передачи по первому .входу суммирующего интегратора 10 выбираетс  в соответствии с коэффициентом KjTJ В результате интегрировани  алгебраической суммы напр жений, которые поступают н.а входы суммирую-

1238115 - .4

щего интегратора 10, на его выходе, т.е. на выходе 3 устройства, вырабатываетс  напр жение, пропорциональное

- скорости выходного вала передачи W 5 Таким образом, при подаче на входы 1 и 2 разнопол рных напр жений устройство, (контакты 19 и 21 замкнуты ) воспроизводит зависимость (1) с учетом (2) - (12). Дл  передач с од- 10 нознаковыми К

: ,

35

40

вх

и кgjjin необходимо второй вход сумматора 4 отключить от выхода инвертора 6 и подключить непосредственно к первому входу 1 (пе- , реключателем 12 разомкнут ь контакт

15 21 и замкнуть контакт 22).

Если в проце;ссе моделировани  на входы 1 и 2 подают однопол рные нап- iр жени ,то необходимо третий вход сумматора 5 отключить от второго вхо-/

20 да 2,подключив к нему третий вход суммирующего интегратора 10 (переключателем 11 разомкнуть контакт 19 и замкнуть контакт 20). В этом случае , когда второй вход сумматора 4

25 непосредственно подключен к входу 1. (контакт 22 замкнут, а 21- разомкнут), устройство моделирует передачи с од- нознаковыми К и , а когда второй вход сумматора 4 подключен к входу 1

JQ через инвертор 6 (контакт 21 замкнут, а 22 разомкнут) - с разнознаковыми

8и вых

Предлагаемое устройство дл  моделировани  механической передачи позвол ет воспроизвести зависимость скорости валов передачи от соотношени  между моментом на выходном валу и приведенным моментом на входном валу : с учетом приведенного момента инерции подвижных элементов передачи, посто нных и переменных потерь на сухое и переменных потерь На в зкое внешние трени  при движении этих элементов , а также внутренних моментов .сопротивлени  троганию при их; оста-

44

50

55

новках, что, повыша  точность моделн- ровани  и расшир   функциональные возможности устройства, обеспечивает повьш1ение эффективности использовани  аналоговой вычислительной техники дл  анализа и синтеза систем с инерционными механическими передачами, особенно систем автомат1иеского регулировани  с маковичными аккумул торами энергии. . Формула и 3 о б р е т ё н и  

Устройство дл  моделировани  механической пер едачи, содержащее сумматор , суммирующий интегратор, инвертор , блок моделировани  переменных потерь сухого трени , вьшолненный в виде сумматора, выход которого под- ключен к входу блока формировани  модул  сигнала, выход отрицательного напр жени  и выход положительного напр жени  которого соединены соответственно с первым и вторым опорными входами блока ограничени , выход которого подключен к первому входу суммирующего интегратора, выход которого соединен с информационным входом блока ограничени  и с первым входом сумматора, второй вход которого  вл етс  первым входом задани  момента устройства и подключен к входу инвертора, о т - л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  точности, в него , введены два переключател , два блока моделировани  посто нных потерь сухого трени , каждый из которых выполнен в виде источника посто нного напр жени , и блок моделировани  скорости выходного вала, выполненный в виде суммирующего интегратора, выход которого  вл етс  выходом устройства и соединен с вторым входом суммирующего интегратора и с первым

входом сумйирующег.о интегратора блока моделировани  скорости выходного вала, второй вход задани  момента .устройства непосредственно соединен с первым входом сумматора блока моделировани  переменных потерь сухого трени  и через первый замыкающий контакт первого переключател  соединен с третьим входом сумматора, выход которого подключен к второму входу суммирующего интегратора блока моделировани  скорости выходного вала, третий вход которого через второй замыкающий.контакт первого переключател  соединен с вторым входом задани  момента устройства, выход инвертора чере з первый замыкающий контакт второго переключател  подключен к второму входу сумматора блока моделировани  переменных потерь сухого трени , выходы первого и второго источников посто нного напр жени  подключены соответственно к первому и второму входам задани  смещени  блока ограничени , первый вход задани  момента устройства соединен через второй замыкающий контакт второго переключател  с вто-рым входом сумматора блока моделировани  переменныхпотерь сухоготрени .

ВНИИПИ Заказ 3294/51 Тираж 671 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Про ектна , 4

Claims (1)

1. Формула и з о б р е т ё н и я Устройство для моделирования механической передачи, содержащее сум5 матор, суммирующий интегратор, инвертор , блок моделирования переменных потерь сухого трения, выполненный в виде сумматора, выход которого подключен к входу блока формирования модуля сигнала, выход отрицательного напряжения и выход положительного напряжения которого соединены соответственно с первым и вторым опорными входами блока ограничения, выход которого подключен к первому входу суммирующего интегратора, выход которого соединен с информационным входом блока ограничения и с первым входом сумматора, второй вход которого является первым входом задания момента устройства и подключен к входу инвертора, о т лич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него . введены два переключателя, два блока моделирования постоянных потерь сухого трения, каждый из которых выполнен в виде источника постоянного напряжения, и блок моделирования скорости выходного вала, выполненный в виде суммирующего интегратора, выход которого является выходом устройства и соединен с вторым входом суммирующего интегратора и с первым входом суммирующего интегратора блока моделирования скорости выходного вала, второй вход задания момента _ 5 .устройства непосредственно соединен с первым входом сумматора блока моделирования переменных потерь сухого трения и через первый замыкающий контакт первого переключателя соединен 10 с третьим входом сумматора, выход которого подключен к второму входу суммирующего интегратора блока мо' делирования скорости выходного вала, третий вход которого через второй 15 замыкающий.контакт первого переключателя соединен с вторым входом задания момента устройства, выход инвертора через первый замыкающий контакт второго переключателя под20 ключей к второму входу сумматора блока моделирования переменных потерь сухого трения, выходы первого и второго источников постоянного напряжения подключены соответственно 25 к первому и второму входам задания смещения блока ограничения, первый вход задания момента устройства соединен через второй замыкающий контакт второго переключателя с вто··. 30 рым входом сумматора блока моделирования переменныхпотерь сухоготрения.