Устройство для моделирования люфта в механической передаче Советский патент 1987 года по МПК G06G7/25 

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных машинах непрерывного действия при исследовании нелинейных систем автоматического ре- гулирования и предназначено для моделирования люфта с учетом моментов инерции ведущих и ведомых частей.

Цель изобретения - повышение точности.10

Устройство содержит блок 1 моделирования скорости ведущей части механической передачи, выполненный в виде интегратора 2, блок 3 моделирования

иСц, - .«Pj ), получаемое на выходе блока 3, подается на вход блока 5 ограничения. Напряжение отпирания диодов 23, 24 пропорциональное величине люфта, устанавливается с помощью переменных резисторов 25, 26, включенных в цепь источника опорного напряжения + . Напряжение и„, пропорциональное моменту, действующему на ведущие части, и напряжение и, пропорциональное моменту, действующему на ведомые части, одновременно поступают на входы блока 20 и входы блока 15, при этом на выходе

относительного перемещения частей ме- 5блока 15 получается напряжение U,

ханической передачи, выполненный впропорциональное скорости начала совиде суммирукнцего интегратора 4, блоквместного движения, на выходе блока

5 ограничения, блок 6 моделирования20 - напряжение U. ., . , пропорцискорости ведомой части механическойональное разности ускорений ведущих

передачи, вьшолненный в виде интегра- 20и ведомых частей. Напряжение и/„

тора 7, масштабные резисторы 8-11, первый ключ 12, первый и второй источники напряжения 13 и 14, блок 15 моделирования скорости начала совместного движения, состоящий из суммирующего усилителя 16 и интегрирукицего усилителя 17, инвертирующий усилитель 18, второй йлюч 19 и блок 20 формирования знака ускорений, состоящий из инвертора 21 и сумматора 22. Блок 5 содержит диоды 23, 24 и переменные резисторы 25, 26.

Первый ключ 12 содержит контакты 27-30. Второй ключ 19 содержит контакты 31, 32 и 33.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ведущие и ведомые части механической передачи расцеплены ( не выбран). В расцепленном состоянии на ведущее звено действует момент Mj (напряжение U«j на выходе первого источника 13 напряжения) , на ведомое звено действует

fj-) подается на управляющий вход второго

ключа 19, при этом в зависимости от знака разности ускорений ( - MJ ) срабатывает пара его контактов 31,

32 или 33, 32, подготавливая тем самым цепь для срабатывания первого ключа 12. Когда напряжение станет равным величине напряжения отпирания диодов 23 и 24, устанавли ваемого с помощью переменных резисторов 25 и 26, пропорционального величине люфта, диоды 23 или 24 отпираются и напряжение через контакты 32, 31 или 33, 32 поступает на уп35 равляющий вход первого ключа 12, его контакты 28, 30 замыкаются, а контакты 27, 29 - размЬжаются. В момент выбора люфта на выходах блоков 1 и 6 обнуляются сигналы и Ugg ,

40 соответствующие расцепленному движению, а задающим напряжением для этих блоков 1 и 6 становится напряжение Ujiu пропорциональное скорости начала совместного движения ведущих и ведомомент MJ (напряжение и„ на выходе 45 мых частей после выбора люфта, полувторого источника 14 напряжения). В исходном состоянии контакты 27 и 28 первого ключа 12 замкнуты, а контакту 29 и 30 разомкнуты;; средний контакт второго ключа 19 находится в нейтральном положении. На выходах блоков 1 и 6 напряжения и UQ, пропорциональные соответственно скорости ведур5их частей и, и ведомых частей йе , меняются под действием входных сигналов UMJ и Uj независимо друг от друга. Напряжение, пропорциональное относительному перемещению ведущих и ведомых частей

чаемое на выходе блока 15 и поступающее через резистор 9 и замкнутый при этом контакт 28 на третий вход блока 1, через резистор 11 и замкнутый при

50 этом контакт 30 на третий вход блока 6. Люфт выбран, скорость ведущих частей (напряжение UQJ) и скорость ведомых частей (напряжение Ua) ста- .новятся равными. Расцепление ведущих

55 И ведомых частей произойдет, когда разность ускорений (напряжение ) поменяет свой знак. Второй ключ 19 перебросит свои контакты 32, 31 или 33, 32, сняв управляющий сигнал с -

иСц, - .«Pj ), получаемое на выходе блока 3, подается на вход блока 5 ограничения. Напряжение отпирания диодов 23, 24 пропорциональное величине люфта, устанавливается с помощью переменных резисторов 25, 26, включенных в цепь источника опорно напряжения + . Напряжение и„, пропорциональное моменту, действующему на ведущие части, и напряжение и, пропорциональное моменту, действующему на ведомые части, одновременно поступают на входы блока 20 и входы блока 15, при этом на выходе

блока 15 получается напряжение U,

и ведомых частей. Напряжение и/„

fj-) подается на управляющий вход второго

ключа 19, при этом в зависимости от знака разности ускорений ( - MJ ) срабатывает пара его контактов 31,

32 или 33, 32, подготавливая тем самым цепь для срабатывания первого ключа 12. Когда напряжение станет равным величине напряжения отпирания диодов 23 и 24, устанавливаемого с помощью переменных резисторов 25 и 26, пропорционального величине люфта, диоды 23 или 24 отпираются и напряжение через контакты 32, 31 или 33, 32 поступает на управляющий вход первого ключа 12, его контакты 28, 30 замыкаются, а контакты 27, 29 - размЬжаются. В момент выбора люфта на выходах блоков 1 и 6 обнуляются сигналы и Ugg ,

соответствующие расцепленному движению, а задающим напряжением для этих блоков 1 и 6 становится напряжение Ujiu пропорциональное скорости начала совместного движения ведущих и ведоаемое на выходе блока 15 и поступающее через резистор 9 и замкнутый при этом контакт 28 на третий вход блока 1, через резистор 11 и замкнутый при

этом контакт 30 на третий вход блока 6. Люфт выбран, скорость ведущих частей (напряжение UQJ) и скорость ведомых частей (напряжение Ua) ста- новятся равными. Расцепление ведущих

И ведомых частей произойдет, когда разность ускорений (напряжение ) поменяет свой знак. Второй ключ 19 перебросит свои контакты 32, 31 или 33, 32, сняв управляющий сигнал с -

первого ключа 12, его контакты 28, 30 разомкнутся, а контакты 27, 29 замкнутся, обеспечив тем самым неза- висимое изменение координат скорости ведуп1их и ведомых частей механической. 5 передачи.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность моделирования физических процессов, происходящих в момент замыкания и размыкания люфта, что достигается введением в устройство дополнительного блока моделирования знака разности ускорений ведущих и ведомых частей, выход которого соединен с обмоткой управления ключа, группа контактов которого включена в цепь диодного ограничителя и соединена с обмоткой управления другого ключа, кон-20 и четвертому выходам первого ключа.

такты которого включены во входные цепи блоков моделирования скоростей ведущих и ведомых частей, блока моделирования скорости начала совместного движения в момент выбора люфта.

Формула изобретения

Устройство для моделирования люфта в механической передаче, содержащее блок моделирования скорости ведущей части механической передачи, вьтол- ненный в виде интегратора, блок моделирования относительного перемещения частей механической передачи, вы- 35 усилителя, выход интегратора блока

полненный в виде суммирующего интегратора, выход которого соединен с входом блока ограничения, блок моделирования скорости ведомой части механической передачи, выполненный в виде интегратора, четыре масштабных резистора, первый ключ, первый и второй источники напряжения, выходы которых подключены соответственно к перпервому и второму информационным вхо- 45 с входом инвертирующего усилителя.

дам первого ключа, выход интегратора блока моделирования скорости ведущей части механической передачи подключен к первому входу суммирующего интегратора, о т л и ча ющ е ее я тем, что, с целью повышения точности, в

него введены блок моделирования скорости начала совместного движения, состоящий из последовательно соединенных суммирующего усилителя и интегрирующего усилителя, инвертирующий усилитель, второй ключ и блок формирования знака ускорений, состоящий из инвертора и сумматора, выход которого соединен с управляющим входом

второго ключа, выход которого подключен к управлящему входу первого ключа, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами интеграторов соответственно блока моделирования скорости ведущей части механической передачи и блока моделирования скорости ведомой части механичес- кой передачи, вторые входы которых подключены соответственно к третьему

выход первого источника напряжения, соединен с первым входом суммирующего усилителя и с входом инвертора, выход которого подключен к первому

входу суъяиатора, второй вход которого соединен с выходом второго источника напряжения и с вторым входом суммирующего усилителя, выход интегрирующего усилителя через первый масштабный резистор подключен к третьему информационному входу первого ключа, четвертый информационный вход которого через второй масштабный резистор соединен с выходом интегрирующего

моделирования скорости ведущей части механической передачи через третий масштабный резистор подключен к третьему информационному входу первого 40 ключа, четвертый информационный вход которого через четвертый масштабный резистор соединен с выходом интегратора блока моделирования скорости ведомой части механической передачи и

выход которого подключен к второму входу суммирующего интегратора, первый и второй выходы блока ограничения подключены соответственно к пер- вому и второму информационным входам второго ключа.

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано при исследовании нелинейных систем автоматического регулирования. Целью изобретения является повьппение точности. Устройство содержит блок моделирования ведущей части механической системы, блок моделирования относительного перемещения частей механической передачи, блок моделирования скорости ведомой части механической передачи, блок моделирования скорости начала совместного движения и блок формирования знака ускорений. 1 ил. i (Л N9 00 ч СО 00