SU641465A1 - Устройство дл моделировани многозвенной механической передачи - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к средствам аналоговой вычислительной техники и предназначено дл  применени  при моделировании систем, содержащих механические передачи.

Известно, что момент, передаваемый от одной сосредоточенной массы к другой  вл етс  функцией деформации упругих элементов, раздел ющих эти массы, и может быть представлен в виде Мj К., где i - номер звена механической передачи; Mj - момент, передаваемый соответствующим звеном; (- - величина упругой деформации элементов соответствующего звена; К, коэффициент упругости, завис щий от материала, из которого изготовлены элементы передачи, их размеров и формы. Деформаци  в безлюфтовой передаче определ етс  очевидным соотнесением cf slf. - ( , где т.Ч соответственио , входна  и выходна  координаты соответствующего звена механической передачи, причем выходна  координата предыдущего звена  вл етс  входной

косфдинатсй дл  последующего. Уравнени  каждого на звеньев передачи запишутс  следующим. образом

,- d fati-o. M-K.c., dt dt

i dP

где - передаточное число соответствукь щего звена передачи;

3 - момент инерции зиементов соот ветствую юго звена передачи;

момент сопротивлени  на выхооном валу соответствующего звена передачи от сил сухсаг-о трени .

Известно аналш овое устройство дпа моделировани  механических передач с люфтами и упругост мй, а также с уадтом коэффициента полезного действи  обратнн мых и необратимых цепей моделируемых передач, содержащее интеграторы, усилители , 46тырехдйодные мосты, резисторы и источиики посто ннш о двухпап рного напр жени . При этом многозвенна  механ ческа  передача представл етс  системой масс, разделенных упругими элементами и люфтами l.

Наиболее близким по технической суи ности к изобретению  вл етс  устройство i содержащее входной интегратор и цепочки по числу звеньев механической передачи, кажда  из которых состоит из последовательно соединенных первого интегратора, усилител  и второго интегратора, входной и вторые интеграторы через соответствук щие мостовые выпр мители соединены с источниками посто нного напр жени , вььход усилител  первой цепочки соединен со входом входного интегратора, выход усилител  каждой последующей цепочки соеДИ1ШН со входом второго интегратора предыдущей цепочки sj.

К недостатку указанного устройства следует отнести недостаточную точность моделировани .

Целью изобретени   вл етс  повьииение точности моделировани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство введены по числу звеньев механической передачи дополнительные цепочки из последовательно-соединенных функцноивльного преобразовател  и блока неливейностей, выход каждого блока нелинейностей подключен ко входу усилител  соответствуюией цепочки, а вход каждого функционального преобразовател  соединен с выходом второго интегратора соответствующей цепочки и входом первого интегратора последующей цепочки.

На чертеже представлена схема устройства дл  моделировани  многозвенной механической передачи.

Устройство содержит входной интегр тор 1, к выходу которого последовательно по числу звеньев механической передачи И подключтны h цепочек 2. Кажда  из цепочек содержит первый интегратор 3, усилитель 4 и второй интегратор 5. Вход интегратора 3  вл етс  входом соответствующей цепочки, а выход через по следовательно соединенные резистор 6 и усилитель 4 соединен со входом интегратора 5, выход которого соединен со вторым входом интегратора 3 и  вл етс  выходом соответствующей цепочки 2, причем выход усилител  4 первой цепочки .нен с входом интегратора 1.

Кроме того, входу и выходу интеграто ра 1 и ко входу и выходу интегратора 5 каждой цепочки подключены соотв8тствук шие блоки 7, каждый из которых соде{ жит .мостовой выпр митель 8, подключе ный к соответствующему интегратору, а точки встречного и обратного соединени  диодов мостового выпр мител  8 подключены через резисторы 9 и 10 к источнику посто нного двухпоп рного напр х ени  11. Выход интегратора 5 каждой цепочки соединен с соответствующим функциональным преобразовател м 12, выход которого через соответствующие последовательно соединенные блок нелинейностей 13 и резистор 14 подключен ко второму входу усилител  4 соответствующей цепочки. Функциональный преобразователь 12 представл ет устройство дл  формировани  сигнала, пропорционального величине угла поворота выходного вала соответст вующего звена передачи с правильным чередованием его квадрантов при смене знака скорости изменени  этого угла. Он содержит генератор периодических колебаний 15, состо щий из последовательно соединенных в замкнутую кольцевую схему диодного моста 16, интегратора 17, резистора 18, усилител  19 и инвертора 2О; причем выход инвертора 2О соединен через резистор 21 со вторым входом усилител  19, вход и выход которого соединены через встречно-включенные стабилит роны 22 и 23. Кроме того, к точкам встречного и обратного соединений диодов моста 16 через резисторы 24 и 25 подключен двухполупериодный выпр митель 26, выполненный на инверторе 27 и диодах 28, 29, 30, 31. Вход инвертфа 27,  вл ющийс  входом функционального преобразовател  12, соединен с выходом интегратора 5 и со входом блока формировани  знака входного напр жени  32,содержаще го последовательно соединенные диодный мост 33 и усилитель 34,причем точки встречного и обратного соединений диодов моста 33 подключены через резисторы 35 и 36 к источнику П1х:то нногр двухпоп рного напр жени  37 Выход усилител  34,  вл ющийс  выходом блока формировани  знака входного напр жени  32, соединен через дифференцирующую цепочку 38 со входом двухполупериодного выпр мител  39, выполненного на инвертсьре 40 и диодах 41, 42, 43, 44, а встречного и обратного соединений д одов 42, 43 и 41, 44 соединены через резисторы 45 и 46, соответственно, с точками обратного и встречного соединений диодов моста 47, включенного с вы-, хода усилител  19 на его вход. Выход интегратора 17,  вл ющийс  выходом

функционального преобразовател  12, соединен ,со входом блока нелинейностей 13, Устройство работает следутошим образом. Напр жение Пvr} пропорциональное движу щему моменту на валу двигател , поступает на вход интегратора 1. С выхода интегратора 1 напр жение, пропорциональное скорости движени  входного вала первого звена механической передачи, поступает на вход интегратора 3, на другой вход которого поступает напр жение с вььхода интегратора 5, пропорциональное скорости движени  выходного вала первого звена моделируемой передачи. На выходе интегратора 3 формируетс  напр же ние, пропорциональное деформации упругих элементов первого звена передачи, которое через резистор 6 поступает на вход усилител  4, с выхода которого напр жение , пропорциональное моменту, передаваемому первым упругим звеном поступает на вход интегратора 5, .который в сочетании с блоком 7 моделирует действие момента сопротивлени  от сил сухого трени  на выходном валу первого звена моделируемой технической передачи . Кроме TCSTO, напр жение с выхода ин тегратора 5 поступает на вход последующей цепочки, котора  работает аналогичным образом, и на вход функционального преобразовател  12. При изменении знака скорости движени  вала двигател  (входного вала механической передачи) измен етс  знак напр жени  на выходе интегратора 5 и, следовательно, на входе функционального преобразовател  12. При этом на выходе блока формировани  знака входного напр жени  32 произой дет скачок напр жени  и с выхода диодисто моста 47 на вход усилител  19 пройдет импульс той же пол рности, что и напр жение на выходе этого .усилит&л , в результате efo напр жение на выходе усилител  19 сменит знак, а напрэжение на выходе интегратора 17,  вл ющегос  выходом функционального преобра зовател  12, будет измен тьс  в противоположном направлении, и чередование Квадрантов угла поворота выходного вала соответствующего звена моделируемой механической передачи будет правильным С выхода интегратора 17 сигнал поступа ет на вход блока нелинейностей 13, реализующего нелинейную зависимость кинемагической погрешности звена механичео- 55 т.

кой передачи в функции угла поворота выходного вала соответствующего звена. С выхода блока нелинейностей через резистор 14 сигнал подаетс  на второй вход усилител  4, и, таким образом, вводитс  в модель соответствующего звена механической передачи.

Claims (2)

1. Таким образом, учитываютс  кинем тические погрешности элементов зацеплени  при моделировании многозвенной передачи , и в результате функциональные возможности устройства дл  моделировани  многозвенной механической передачи раошир ютс , а точность моделировани  повышаетс . Формула изобретени  Устройство дл  моделировани  много- авенной механической передачи, содержащее входной интегратор и цепочки по чиолу звегсьев механической передачи, кажда  из которых состоит из последовательно соедииенных первого интегратора, ус лител  и второго интегратора, входной и вторые интеграторы через соответству щие мостовые выпр мители соединены с источниками посто нного напр жени , усилител  первой цепочки соединен со входом входного интегратора, выход ус1шител  каждой последующей цепочки соединен со входом второго интегратора предыдущей цепочки, отличаюше&с   тем, что, с целью повыщенин точности моделировани , в него введены по числу звеньев механической передачи дополнительные цепочки из последовательно соединенных функционального преобразовател  и блока нелинейностей, выход каждого бнока нелинейностей подключен ко входу усилител  соответствующей цепочки, а вход каждого функционального преобразовател  соединен с выходом второго интегратора соответствующей цепочки и входом первого интегратора последующей цепочки , Йсточники информации, прин тые во вниманий при экспертизе: 1,Автс юкое свидетельство СССР М 341051, кл. GO6Q 7/54, 1972.
2. 2.Литовченко Ц. Г. Аналитическое и структурное описание механической передачи . Автоматика и телемеханика , 1961, ХХП, М 3, с. 1106.