Устройство для моделирования сухого трения Советский патент 1984 года по МПК G06G7/25 

Изобретение относится к аналогово вычислительной технике и предназначе но для моделирования сухого трения. Устройство может быть использовано в практике моделирования машин, механизмов и сооружений, в которых процессы трения играют существенную р ол ь. Известно устройство д.чя моделирования трения, содержащее блок диффеpeнLyipoвaния и нелинейный блок сигна туры (в него могут входить усилитель диоды, триоды и другие элементы) 1, Однако такое устройство не позвол ет моделиров-ать плавные переходы силы трения с уровня трения скольжения tpQ на уровень - F и обратно. Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является уст ройство для моделирования систем с рессорным трением, содержащее источник постоянного напряжения, инверторы, блок дифференцирования, выход которого соединен с входами порогового блока и масштабного усилителя, конденсатор, диодный ограничитель, генератор напряжения, трансформатор, индуктивность и согласующее устройст во 23. Известное устройство реализует за висимость силы трения от перемещения как гистерезисную пеглю параллелограммного типа. Гистерезисная петля такого типа может быть получена путем суммирования гистерезисной петли по типу прямоугольника и линейной однозначной зависимости силы трения от перемещения. Сравнение реальной гистерезисной петли с петлей, реализуемой устройством, показывает, что это устройство не отображает реальной картины зависимости силы трения от перемещения. Целью изобретения является повышение точности. Поставленная цель достигается тем что в устройство, содержащее источник постоянного напряжения, инвертор, блок дифференцирования, выход которого соединен с входами порогового блока и масштабного усилителя, введены ключ, умножитель, интегратор и блок моделирования гистерезиса трения, вьтолненный в виде сумматора, выход которого подключен к первому входу умножителя, выход которого соединен с входом интегратора, выход которого является выходом устройства и подключен к первому информационному входу ключа и к входу инвертора, выход которого соединен с вторым информационным входом ключа, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника постоянного напряжения, вход.блока дифференцирования является входом устройства, выход порогового блока подключен к управляющему входу ключа, выход масштабного усилителя соединен с вторым входом умножителя . На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит блок 1 дифференцирования, масштабный усилитель 2, умножитель 3, интегратоЕ)4, инвертор 5, пороговьй блок 6, ключ 7, сумматор 8, источник 9 постоянного напряжения. Устройство работает следующим образом. На вход устройства задается линейно изменяющийся сигнал y-VQ-t с x (в случае обратного знака х работа устройства объясняется аналогично) . В этом случае с выхода масштабного усилителя 2 поступает постоянный сигнал bVj, и умножитель 3 становится усилительным звеном с коэффициентом передачи k - одним из звеньев замкнутой цепи, состоящей из сумматора 8, блока умножения3, интегратора 4 и инвертора 5. Входом этой цепи является сигнал F , поступающий с источника 9 постоянного напряжения. Интегратор 1 с передаточной функцией 1/р , где Р - оператор дифференцирования, охваченный отрицательной обратной связью с коэффициентом передачи является инерционным звеном с передаточной функцией W(P)-irP- -1 При постоянном входе F; и нулевом начальном условии на интеграторе 1 в соответствии с передаточной функцией (1) выходной сигнал инерционного звена изменяется по закону / -hi PTp() oVили, учитывая, что .v , / -fcx Frpltl- ol - ) Таким образом, предложенное устройство обеспечивает плавное изменение

3. 11032514

по экспоненциальному закону силы тре-кривой зависимости в положения в зависимости от перемещения. .ние ,()(д,Р°р),тем самым при произвольУчет начальных значений (0) F ином изменении x(t) обеспечивается рех(0)Хо сдвигает начальную точкуальная зависимость Ртр{х).

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СУХОГО ТРЕНИЯ, содержащее источник постоянного напряжения, инвертор блок дифференцирования, выход которого соединен с входами порогового блока и масштабного усилителя, от ли чающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены ключ, умножитель, интегратор и блок моделирования гистерезиса трения выполненный в виде сумматора, выход которого подключён к первому входу умножителя, выход которого соединен со входом интегратора, выход которого является выходом устройства и подключен к первому информационному входу ключа и к входу инвертора, выход которого соединен с вторым информационным входом ключа, вькод которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника постоянного напряжения, вход блока дифференцирования является (Л входом устройства, выход порогового блока подключен к управляющему входу ключа, выход масштабного усилителя .соединен с вторым входом умножителя. 00 to on