Устройство для моделирования муфт трения Советский патент 1983 года по МПК G06G7/48 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для моделирования механических систем с предохранительными муфтами трения с учетом зав.исимости их коэффициеитов трения от скорости относительного скольжения частей муфты и от продолжительностей периодов относительных скольжения и покОя -этих частей i;полумуфт).

Известно устройство для моделирования кулонова трения, содержащее источник напряжения, пропорционального скорости относительного перемещения в трущейся паре, сумматор, первую диоднуюмостовую схему с инвертором, представляющую двухполупериодный двухполярный выпрямитель и ЕГТОрую дйодную мостовую схему с двумя резисторами IDНедостатком этого устройства является то, что оно не учитывает зависимости . силы трения от относительного перемещения элементов пары трения в пределах переменной зоны предварительного смещения, определяемой величиной нормальной внешней нагрузки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для моделирования муфт рения, содержащее интегратор, блок ограничения, сумматоры, инвертор, масштабные резисторы, двухполупериодный выпрямитель, источники постоянного напряжения и блок деления С 2.

Недостатком устройства является то, что оно не учитывает зависимости коэффициента трения муфты от продол10жительностей. периодов относительных скольжения и покоя ее частей.

Цель изобретения - расширения функциональных возможностей применения устройства и повышение точнос15ти моделирования механических систем с предохранительными муфтами трения.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для моделирования

20 муфт трения, содержащее интегратор, выход которого является выходом устройства, первый и второй входы которого подключены соответственно к первому и второму входам первого

25 сумматора, выход которого соединен с входом двухполупернодного выпрямителя выход которого подключен к первым входам соответственно второго и третьего сумматоров, вторые входы кото30 рых соединены соответственно с выходами первого и второго источников Постоянного напряжения, выход второго сумматора подключен к первому входу блока деления, выход которого соедшчен с третьим входом третьего сумматора, выход которого подключен к первому входу блока ограничения и к входу инвертора, выход которого соединен с вторым входом блока ограничения, первый и второй выходы которого подключены соответственно к выходу и входу интегратора, вход которого соединен с первыми выводами первого и второго масштабных резисторов, вторые выводы которых соединены соответственно с первым и вторым вхо дами устройства, введены дополнитель ные интегратор и сумматор, третий и четвертый источники постоянного на:пряжения и релейный, усилитель, выход которого подключен к входу дополнительного интегратора, выход последнего соединен с первым входом дополнительного сумматора, выход которого подключен к второму входу блока деления, выходы третьего и четвертого источников постоянного напряжения соединены соответственно с первым входом релейного усилителя и с вторы входом дополнительного сумматора, :. третий вход которого подключен к выходу второго источника постоянного напряжения, выход двухполупериодного выпрямителя соединен с вторым входом релейного усилителя.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит интегратор 1, блок 2 ограничения, сумматоры 3-6, инвертор 7, двухполупериодный выпрямитель 8, блок 9 деления, релейный усилитель 10, интегратор 11,, источ НИКИ 12-15 постоянных напряжений, масштабные резисторы 16 и 17, конденсаторы 18 и 19, резисторы 20, диоды 21 и операционные усилители 22.

Устройство работает следующим образом.

Разнополярные напряжения, пропорциональные угловым скоростям ijj и uij частей (полумуфт) моделируемой предохранительной муфты одновременно поступают через масштабные резисторы 16 и 17 на входы интегратора 1 -и сумматора 6. С выхода последнего напряжение, пропорциональное скорости относительного скольжения частей муфты, подается через двухполупериодный однополярный выпрямитель 8 в виде напряжения, пропорционального модулю скорости скольжения частей муфты, на входы релейного усилителя 10 и сумматоров 5 и 4. С выходу релейного усилителя 10 скачкообразноизменяющееся напряжение, пропорционнальное максимальному изменению коэффициента статического трения при большой длительности периода скольженин, определяемое источником 14, через интегратор 11 после суммирования на сумматоре 3 с напряжениями, пропорциональными максимальному коэффициенту статического трения при большой длительности периода покоя и мимнимальному коэффициенту трения в период скольжения, определяемыми источниками соответственно 13 и 12, поступает на вход блока 9 деления.. На второй вход этого блока поступает напряжение с выхода сумматора 5, . представляющее собой сумму напряжени пропорционального модулю скорости относительного скольжения частей муфты и соответствующего допустимой минимальной величине делителя на входе блока 9 деления. Последнее напряжение определяется источником 15. Напряжение с выхода блрка 9 деления после суммирования на сумматоре 4 с

апряженйми от источника 12 и выхода выпрямителя 8 и последующего инвертирования на инверторе 7 в виде двух разнополряных опорных напряжений, пропорциональных изменяющимся коэффициентам трения муфты, поступает через блок 2 ограничения на инвертор 1. коэффициент усиления последнего выбирается пропорциональным коэффициенту жесткости моделиремой муфты трения. В результате на выходе интегратора 1, т.е. на выходе устройства, вырабатывается напряжение, пропорционашь«ое моменту передаваемому муфтой, с учетом зависимости ее коэффициента трения от скорости относительного скольжения и продолжительностей периодов относительного скольжения и покоя частей муфты.

Предложенный порядок связей элементов, выполненный описанным путем, позволяет при моделировании механических систем с предохранительными муфтами трения учесть зависимости коэффициентов трения муфт от скорости относительного скольжения частей муфты и от продолжительностей периодов относительных скольжения и покоя этих частей. Учет указанных зависимостей коэффициента трения муфт от скольжения и покоя расширяет функциональные возможности применения устройства и повышает точность моделирования механических систем с предохранительнЫми муфтами трения, по сранению с прототипом.

Формула изобретения

Устройство для моделирования муфт тренияj содержащее интегратор, выход которого является выходом устройства, первый и второй входы которого подключены соответственно к первому и второму входам первого сумматора, выход последнего соединен с входом