Устройство для моделирования трения Советский патент 1985 года по МПК G06G7/68 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в практике модели рования машин, механизмов и сооруже ний, -в которых процессы трения игра ют существенную роль. Цель изобретения - повышение точ ности воспроизведения реальных характеристик трения. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит дифференциатор 1, масштабирующий усилитель 2, блок 3 умножения, интегратор 4, инвертор 5, пороговый блок 6, переклю чатель 7, сумматор 8, инерционные блоки 9-12, сумматор 13, функциональный преобразователь 14. Устройство работает следующим образом. При подаче на вход устройства переменной x(t), соответствующей перемещению, коэффициент передачи блока 3 умножения устанавливается пропорциональным скорости перемещения. При постоянной скорости x(t) реяхция интегратора 4 имеет экспоненциальный характер. При изменении знака скорости направление интегри рования также меняется. В результа на выходе устройства формируется гистерезисная характеристика, зави симая от скорости перемещения. В прототипе установившееся знач ние трения задается постоянным F, с помощью источника напряжения. При этом не учитывается зависимость трения от времени. Эксперименты показывают, что реальный процесс изменения трения во времени описывается суммой экспонент. Эта зависимость воспроизводится инерционными динамическими звеньями 9-12 с передаточными функциями WUpl-- . причем 2:iX; 1 . Функциональный преобразователь 14 предназначен для задания установившегося значения трения. Б результате устройство вырабатывает функцию изменения трения, близкую к практической. При прекращении движения в узле трения выходной сигнал плавно уменьшается до нуля. Таким образом, предложенное техническое решение позволяет учитывать одновременно три основных фактора, сопутствующие реальному трению во многих узлах трения; гистерезис, скоростную и временную зависимости, и повьшает надежность расчетов и моделирования реальных машин и сооружений. Это определяет технико-экономический эффект от использования изобретения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТРЕНИЯ, содержащее дифференциатор, вход которого является входом устройства, а выход соединен с входами масштабирующего усилителя и порогового блока, блок умножения, соответствующие входы которого подключены к выходу масштабирующего усилите 1 г Id SS:K(: ля и к выходу первого сумматора, а выход соединен с входом интегратора, выход которого, являющийся выходом устройства, соединен с первым входом переключателя и через инвертор - с вторым входом переключателя, управляющий вход которого подключен к выходу порогового бло.ка, а выход - к первому входу первого сумматора, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности воспроизведения реальных характеристлк трения, устройство содержит второй сумматор, функциональный преобразователь и группу инерционных блоков, входы которых соединены с выходом дифференциатосл ра, а выходы - с соответствующими входами второго сумматора, выход которого через функциональный преобразователь соединен с вторым входом первого сумматора.