SU1374256A1 - Apparatus for reproducing dependence of friction force on velocity and predisplacement of friction couples - Google Patents

Apparatus for reproducing dependence of friction force on velocity and predisplacement of friction couples Download PDF

Info

Publication number
SU1374256A1
SU1374256A1 SU864100949A SU4100949A SU1374256A1 SU 1374256 A1 SU1374256 A1 SU 1374256A1 SU 864100949 A SU864100949 A SU 864100949A SU 4100949 A SU4100949 A SU 4100949A SU 1374256 A1 SU1374256 A1 SU 1374256A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
friction
output
input
blocks
inputs
Prior art date
Application number
SU864100949A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Владимировна Косорукова
Галина Борисовна Ларина
Густав Владимирович Трель
Original Assignee
Филиал Владимирского Политехнического Института В Г.Коврове
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Филиал Владимирского Политехнического Института В Г.Коврове filed Critical Филиал Владимирского Политехнического Института В Г.Коврове
Priority to SU864100949A priority Critical patent/SU1374256A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1374256A1 publication Critical patent/SU1374256A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области аналоговой вычислительной техники и предназначено дл  использовани  при моделировании механических систем с парами трени . Цель изобретени  - повьшение точности. С этой целью в устройство введены интегратор и блок задани  ограничени . Подава  на вход устройства сигнал, пропорциональный относительной скорости скольжени  пар трени , создаетс  возможность получить на выходе сигнал, пропорциональный силам трени , завис щим в движении от направлени  и величины относительной скорости элементов пары ,, а в относительном покое - от предварительного их смещени . 3 ил. i (ЛThe invention relates to the field of analog computing and is intended for use in the simulation of mechanical systems with friction pairs. The purpose of the invention is to increase accuracy. For this purpose, an integrator and a restriction setting unit are entered into the device. Applying to the device input a signal proportional to the relative speed of sliding of the pairs of friction creates the opportunity to receive at the output a signal proportional to the forces of friction, depending in motion on the direction and magnitude of the relative speed of the elements of the pair, and in relative rest from their prior displacement. 3 il. i (L

Description

0000

4 1C4 1C

0101

О)ABOUT)

Изобретение относитс  к аналоговой вычислительной технике и предназначено дл  использовани  при моделировании механических систем с парами трени , силы трени  которых завис т в движении от направлени  и величины относительной скорости элементов пары , а в относительном покое - отThe invention relates to analog computing and is intended for use in modeling mechanical systems with friction pairs, frictional forces of which depend on the direction and magnitude of the relative velocity of the elements of a pair, and in relative rest from

ко . Интегратор выполнен на операционном усилителе 36 и включает конденсатор 37 и резистор,38. Напр жение с входа устройства 1 поступает на вход инвертора 3 и одновременно на входы первого и второго блоков 4 и 5 ограничени , на опорные входы которых поступает посто нное опорное напредварительного смещени  их с учетом Q пр жение от источников 30 и 33. С выхода инвертора 3 напр жение подаетс  на первьй вход интегратора 20 и одновременно на входы первого и второго блоков 12 и 13, на опорные входы ко- 5 торых поступает посто нное опорное Напр жение от источников 34 и 31. С выхода интегратора 20 напр жение поступает на его второй вход непосредственно через резистор 27, повыдиссипации энергии в процессе упруго- пластических деформаций поверхностей контакта пары трени  при относительных микроперемещени х ее элементов в пределах зоны предварительного смещени  .to The integrator is configured on an operational amplifier 36 and includes a capacitor 37 and a resistor, 38. The voltage from the input of the device 1 is fed to the input of the inverter 3 and at the same time to the inputs of the first and second blocks 4 and 5 of the limitation, to the reference inputs of which a constant reference of their preliminary bias is received taking into account the Q buckle from sources 30 and 33. From the output of the inverter 3 the voltage is applied to the first input of the integrator 20 and simultaneously to the inputs of the first and second blocks 12 and 13, to the reference inputs of which a constant reference voltage is supplied from sources 34 and 31. From the output of the integrator 20, the voltage goes to its second input directly but through the resistor 27, energy dissipation in the process of elastic-plastic deformations of the contact surfaces of the friction pair with relative micro-movements of its elements within the pre-displacement zone.

Цель изобретени .- повышение точности .The purpose of the invention. - Improving accuracy.

На фиг. 1 представлена схема устко . Интегратор выполнен на операционном усилителе 36 и включает конденсатор 37 и резистор,38. Напр жение с входа устройства 1 поступает на вход инвертора 3 и одновременно на входы первого и второго блоков 4 и 5 ограничени , на опорные входы которых поступает посто нное опорное напр жение от источников 30 и 33. С выхода инвертора 3 напр жение подаетс  на первьй вход интегратора 20 и одновременно на входы первого и второго блоков 12 и 13, на опорные входы ко- торых поступает посто нное опорное Напр жение от источников 34 и 31. С выхода интегратора 20 напр жение поступает на его второй вход непосредственно через резистор 27, повыFIG. 1 shows a schematic diagram. The integrator is configured on an operational amplifier 36 and includes a capacitor 37 and a resistor, 38. The voltage from the input of the device 1 is fed to the input of the inverter 3 and at the same time to the inputs of the first and second blocks 4 and 5 of the limit, the reference inputs of which receive a constant reference voltage from sources 30 and 33. From the output of the inverter 3, the voltage is applied to the first input the integrator 20 and at the same time the inputs of the first and second blocks 12 and 13, whose reference inputs receive a constant reference voltage from sources 34 and 31. From the output of the integrator 20, the voltage goes to its second input directly through the resistor 27,

ройства; на фиг. 2 - зависимости силы20 устойчивость его работы в динами- трени  движени  F(V) от.скорости от- ческих режимах, и на первый вход по носительного скольжени  пар трени , воспроизводимых устройством;на фиг.З- воспроизводима  устройством зависиобратным св з м через третий и четвертый блоки 21 и 22 ограничени . На опорные точки третьего 21 и четвертомость между F(S) и S с учетом запаз- 25 го 22 блоков ограничени  через первьйroystva; in fig. 2 shows the dependences of the force20, the stability of its operation in the dynamic of movement F (V) versus the speed of the relative modes, and the first slip-on entrance of friction pairs reproduced by the device; fig. 3 - reproducible by the device through feedback through the third and fourth blocks 21 and 22 restrictions. On the pivot points of the third 21 and fourth between F (S) and S, taking into account the late 25 22 limiting blocks through the first

30thirty

3535

4040

ывани  между ними, построенна  дл  случа  малых изменений относительной корости V(t);0 элементов пары трени  ри перемещени х их в пределах зоны редварительного смещени  . Устройство содержит вход 1 задаи  относительной скорости пар трени , выход 2 по силе трени , инвертор 3, первьй 4 и второй 5 блоки ограничени , моделирующие максимальную величину изменени  силы трени  на участке полусухого трени , выполненные на диодах 6 и 7 и резисторах 8, 9 и 10, 11, первый 12 и второй О блоки нелинейности типа зона нечувствительности , моделирующие изменение скорости конца y4acTjca граничного трени , выполненные на диодах 14, 15 и резисторах 16, 17 и 18, 19, интегратор 20, третий 21 и четвертьй 22д блоки ограничени , моделирующие изменение величины силы трени  поко , выполненные на диодах 23 и 24 и резисторах 25 и 26, резистор 27 обратной св зи интегратора, согласующие резис-„. торы 28 и 29, второй, первьй и третий источники 30, 31 и 32 положительного опорного напр жени , второй, первьй и третий источники 33, 34 и 35 отрицательного опорного напр жени , пропорциональные соответственно максимальной величине изменени  силы трени  на участке полусухого трени  и максимальной величине силы трени  по55between them, built for the case of small changes in the relative velocity V (t); 0 elements of a pair of friction training them within the zone of preliminary displacement. The device contains an input 1 and set the relative speed of the friction pairs, output 2 according to the friction force, inverter 3, first 4 and second 5 limiting blocks that simulate the maximum amount of change in friction force on the semi-dry friction section, made on diodes 6 and 7 and resistors 8, 9 and 10, 11, the first 12 and the second O nonlinearity block of the insensitivity type, which simulate the change in the velocity of the end friction y4acTjca, performed on diodes 14, 15 and resistors 16, 17 and 18, 19, the integrator 20, the third 21 and the quarter 22d limiting blocks, modeling change Ichin frictional force resting made on diodes 23 and 24 and resistors 25 and 26, a feedback integrator 27, a resistor, resistive matching ". the tori 28 and 29, the second, first and third sources 30, 31 and 32 of the positive reference voltage, the second, the first and the third sources 33, 34 and 35 of the negative reference voltage, proportional to the maximum value of the change in friction force on the half dry friction and maximum friction strength

устойчивость его работы в динами- ческих режимах, и на первый вход по  the stability of its operation in dynamic modes, and the first input

обратным св з м через третий и четвертый блоки 21 и 22 ограничени . На опорные точки третьего 21 и четверто0feedback through third and fourth limiting blocks 21 and 22. On the reference points of the third 21 and fourth

5five

00

. .

5five

и второй согласующие резисторы 28 и 29 поступает посто нное опорное напр жение от источников 32 и 35, одновременно напр жение на эти точки подаетс  соответственно с выходов первого блока 4 ограничени  и первого блока 12 нелинейности типа зоны нечувствительности и с выходов второго блока 5 ограничени  и второго блока 13 нелинейности типа, зоны нечувствительности .and the second matching resistors 28 and 29 are supplied with a constant reference voltage from sources 32 and 35, while the voltage is simultaneously applied to these points from the outputs of the first limiting unit 4 and the first non-linearity type 12 non-linearity unit and from the outputs of the second limiting unit 5 and the second block 13 nonlinearity type deadband.

В результате на выходе интегратора 20, т.е. на выходе устройства, формируетс  напр жение, соответствующее семейству падающих характеристик типа падающа -возрастающа  зависимости силы трени  в движении от направлени  и величины скорости скольжени  элементов пары (фиг.2, график 1), а в относительном покое - от предварительного смещени  их с учетом диссипации энергии в процессе упругопластических деформаций поверх-- ностей контакта пары трени  при -относительных микроперемещени х ее элементов в пределах зоны предварительного смещени  (фиг. За).As a result, the output of the integrator 20, i.e. At the output of the device, a voltage is formed corresponding to a family of falling characteristics such as a falling-increasing dependence of the friction force in movement on the direction and magnitude of the sliding speed of the pair elements (figure 2, graph 1), and in relative rest from their preliminary displacement taking into account the dissipation energy in the process of elastoplastic deformations of the contact surfaces of a friction pair with - relative micro displacements of its elements within the preliminary displacement zone (Fig. 3a).

Дл  воспроизведени  горбатых характеристик типа возрастающа - падающа  (фиг. 2, график 2) необходимо в исходной схеме (фиг. 1) помен ть местами первый блок 4 ограничени  с вторым блоком 13 нелинейности типа зона нечувствительности, второй блок 5 ограничени  - с первым блоком 12 нелинейности типа зона нечувствительности.To reproduce the humpback characteristics of the increasing-falling type (Fig. 2, graph 2), it is necessary to swap the first limiting block 4 with the second non-linearity block 13 of the dead band type in the source circuit (Fig. 1), and the second limiting block 5 with the first block 12 deadband type nonlinearities.

Дл  воспроизведени  падающих характеристик типа падающа -падающа  (фиг, 2, график 3) необходимо инвертор 3 установить непосредственно перед интегратором 20.To reproduce the falling characteristics of the type of falling-falling (fig. 2, graph 3), it is necessary to install an inverter 3 immediately before the integrator 20.

Дл  воспроизведени  горбатыхFor playing humpback

характеристик типа возрастающа -возрастающа  (фиг. 2, график 4) необходимо инвертор 3 установить на входе устройства, к его выходу попарно подключить входы первого 12 и второго 13 блоков нелинейности зона нечувствительности , второго 5 и первого 4 блоков ограничени . Наклон характеристик определ етс  величиной собственных сопротивлений резисторовcharacteristics of the type of increasing and increasing (Fig. 2, graph 4) it is necessary to install the inverter 3 at the input of the device, connect the inputs of the first 12 and second 13 nonlinearity blocks to the output zone of the second 5 and first 4 blocks of the limit to its output. The slope of the characteristics is determined by the value of the resistors own resistance

F(V)F(SjTFnc(V)±F,(V) при lS(t)bS, V(t)fO;F (V) F (SjTFnc (V) ± F, (V) with lS (t) bS, V (t) fO;

fKncV(t) приО IV(t)| fKncV (t) with IV (t) |

Fnc(V) Fnc (v)

JK.) ПРИ|УН I IV(t)l ;JK.) AT | UN I IV (t) l;

ГОприО |У(1)и|У,1;Goprio | Y (1) and | Y, 1;

(t)-|VJsignV(t)npH IVH IV(t)l .(t) - | VJsignV (t) npH IVH IV (t) l.

де К, - коэффициент жесткости упругой составл ющей предварительного смещени ; ,- К - коэффициент, характеризующий неупругую составл ющую предварительного смещени , пропорциональную силе трени , отражающий своей величиной 0 диссипацию энергии в процессе упругопластических деформаций поверхностей контакта в относительном покое элементов пары трени , выражаю-45 щуюс  в запаздывании между силой трени  F(S) и предва.- рительным смещением S(t); tS - максимальное предварительноеde K, is the stiffness coefficient of the elastic component of the preliminary displacement; - K is a coefficient characterizing the inelastic component of the preliminary displacement, proportional to the friction force, reflecting by its value 0 energy dissipation in the process of elastoplastic deformation of the contact surfaces in relative rest of the elements of the friction pair, expressed in the delay between the friction force F (S) and preliminarily displaced S (t); tS - maximum preliminary

смещение, соответствующее eg предельному состо нию поко  перед началом движени ; F(S. ) - экстремальное (максимальное или минимальное) значение силы трени  поко  перед началом движени ; .a displacement corresponding to, eg, a limit quiescent state before the start of movement; F (S.) Is the extreme (maximum or minimum) value of the rest friction force before the start of movement; .

FHC(V) - со ставл юща  силы трени FHC (V) - the component of friction

на участке полусухого трени  до начала граничного трени ;on the section of semi-dry friction before the start of the boundary friction;

5555

и диодов, вход щих в состав устройства .and diodes included in the device.

Устройство позвол ет воспроизвести следующую зависимость силы трени  F(t): в движении - от направлени  и величины относительной скорости V(t) элементов пары трени ; в относительном покое - от предварительного смещени  S(t) этих элементов с учетом диссипации энергии в процессе упругопластических деформаций поверхностей контакта пары при относительных микроперемещени х ее элементов в пределах зоны предварительного смещени  :The device makes it possible to reproduce the following dependence of the friction force F (t): in motion, on the direction and magnitude of the relative velocity V (t) of the elements of the friction pair; in relative rest, from the preliminary displacement S (t) of these elements, taking into account the energy dissipation in the process of elastoplastic deformations of the contact surfaces of the pair at relative micro-displacements of its elements within the preliminary displacement zone:

в относительном покое пар F(S) (t)-KpF(S)dt, S(t) JV(t)dt , при -8„ S(t) .S V(t)«0.in relative rest, the pairs F (S) (t) -KpF (S) dt, S (t) JV (t) dt, with -8 „S (t) .S V (t)« 0.

в относительном движении парin relative motion of steam

- 0 5 - 0 5

g g

5five

t F,(V) - составл юща  силы трени  на участке полужидкостного трени  ; tV ,iVk скорости, соответствующиеt F, (V) is the component of the friction force at the site of semi-liquid friction; tV, iVk speeds corresponding to

началу и концу участка граничного трени ;the beginning and the end of the boundary friction area;

К, коэффициенты пропорциональ- ностей линейных зависимостей (V) и F.(V).K, the proportional coefficients of the linear dependences (V) and F. (V).

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  воспроизведени  зависимости силы трени  от скорости и предварительного смещени  пар трени , содержащее первый и второй блоки нелинейности типа зона нечувствительности , первьш, второй и третий блоки ограничени , первьй, второй и третий источники положительного опорного напр жени , первый, второй и третий источники отрицательного опорного напр жени  и инвертор, вход которого соединен с входом задани  относительной скорости пар трени  устройства, а выход инвертора соединен с входами первого и второго бло5A device for reproducing the dependence of friction force on speed and preliminary displacement of friction pairs containing the first and second blocks of non-linearity such as deadband, first, second and third limiting blocks, first, second and third sources of positive reference voltage, first, second and third sources of negative a reference voltage and an inverter, the input of which is connected to the input of a relative speed reference of the friction pairs of the device, and the output of the inverter is connected to the inputs of the first and second blocks ков нелинейности типа зона нечувствительности , опорные входы которых соединены соответственно с выходами первого источника отрицательного и первого источника, положительного опорного напр жени , входы первого и второго блоков ограничени  соединены- с входом задани  относительной скорости пар трени  устройства, а опорные входы первого и второго блоков ограничени  соединены соответственно с выходами второго источника положительного и первого источника положительного опорного напр жени , выходы первого и второго блоков ограничени  объединены соответственно с выходами первого и второго блоков нелинейности типа зона нечувствительности , опорный вход третьего блока ограничени  соединен с выходоnonlinearity type of dead band, the reference inputs of which are connected respectively to the outputs of the first source of negative and first sources, positive reference voltage, the inputs of the first and second limiting blocks are connected to the input of the reference speed of the device friction pairs, and the reference inputs of the first and second limiting blocks connected, respectively, to the outputs of the second source of positive and first sources of positive reference voltage, the outputs of the first and second limiting blocks Combined, respectively, with the outputs of the first and second nonlinearity blocks of the dead zone type; the reference input of the third limiting block is connected to the output Фиг. /.FIG. /. третьего источника положительного опорного напр жени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены интегратор и четвертьй блок ограничени , вход интегратора соединен с выходом инвертора и входами третьего и четвертого блоков ограничени , а выход интегратора соединен с выходами третьего и четвертого блоков ограничени и  вл етс  выходом устройства, опорный вход третьего блока ограничени  соединен с выходом первого блока нелинейности типа зона нечувствительности , опорный вход четвертого блока ограничени  соединен с выходом второго блока нелинейности типа зона нечувствительности и выходом третьего источника отрицательного напр жени  .The third source of positive reference voltage, characterized in that, in order to increase accuracy, an integrator and a fourth limiting unit are entered into it, the integrator input is connected to the inverter output and the inputs of the third and fourth limiting blocks, and the integrator output is connected to the outputs of the third and fourth blocks restriction and is the output of the device, the reference input of the third restriction block is connected to the output of the first nonlinearity block of the dead band type, the reference input of the fourth restriction block with the output of the second block of nonlinearity of the dead zone type and the output of the third source of negative voltage. Фиг. 5.FIG. five. Фиг. 2.FIG. 2 V(i)V (i)
SU864100949A 1986-08-05 1986-08-05 Apparatus for reproducing dependence of friction force on velocity and predisplacement of friction couples SU1374256A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864100949A SU1374256A1 (en) 1986-08-05 1986-08-05 Apparatus for reproducing dependence of friction force on velocity and predisplacement of friction couples

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864100949A SU1374256A1 (en) 1986-08-05 1986-08-05 Apparatus for reproducing dependence of friction force on velocity and predisplacement of friction couples

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1374256A1 true SU1374256A1 (en) 1988-02-15

Family

ID=21250277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864100949A SU1374256A1 (en) 1986-08-05 1986-08-05 Apparatus for reproducing dependence of friction force on velocity and predisplacement of friction couples

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1374256A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2779278C1 (en) * 2021-07-26 2022-09-05 Акционерное общество "Аэроприбор-Восход" Methods for simulating static friction and apparatuses for the implementation thereof (variants)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 968830, кл. G 06 G 7/64, 1981. Авторское свидетельство СССР № 989564, кл. G 06 G 7/4р, 1981. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2779278C1 (en) * 2021-07-26 2022-09-05 Акционерное общество "Аэроприбор-Восход" Methods for simulating static friction and apparatuses for the implementation thereof (variants)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Newton et al. Emulating dynamic load characteristics using a dynamic dynamometer
SU1374256A1 (en) Apparatus for reproducing dependence of friction force on velocity and predisplacement of friction couples
Dubowsky On predicting the dynamic effects of clearances in one-dimensional closed loop systems
SU989564A1 (en) Friction force simulating device
JP2846896B2 (en) NC servo simulator
SU1059461A2 (en) Moment of inertia simulator
SU773682A1 (en) Aircraft noise simulator
SU1543427A1 (en) Device for simulation of frictional force
SU1434413A1 (en) Vibration testing bench
SU1015400A1 (en) Device for simulating mechanical systems having friction (its versions)
SU1168976A1 (en) Device for simulating friction
SU885897A2 (en) Device for measuring speed
SU901992A1 (en) Two-motor servo system
SU1287197A1 (en) Method of determining parameters of damping transient process
SU987636A1 (en) Friction force simulating device
JP2706686B2 (en) Position control method
SU794393A1 (en) Apparatus for weighing moving objects
EP0323020A3 (en) Force-operated suspension position sensor for automotive vehicle
SU999071A1 (en) Force of friction simulating device
US5473429A (en) Method and apparatus for controlling the reciprocating translation of an interferometer reflector or other body
SU1076919A2 (en) Device for simulating friction coefficient
SU864306A1 (en) Device for simulating mechanical transmission
SU651472A1 (en) Pulse-width modulator
SU438024A1 (en) Electronic strike model
SU1003109A1 (en) Device for simulating friction clutches