Устройство для воспроизведения характеристики типа "сухое трение Советский патент 1987 года по МПК G06G7/25 

11

Изобретение относится к аналоговой зьгчислительной технике и может быть использовано при моделировании механических узлов и систем, силы сопротивления в которых могут быть описаны нелинейной зависимостью типа сухое трение, В частности, модель сухого трения может быть использована при моделировании следящих систем, электрогидравлических преобразователей, поршневых узлов тормозов колес и др.

Целью изобретения является упро- гцение устройства.

На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 - характеристики его элементов; на фиг.З - результирующая характеристика сухого трения

Устройство для воспроизведения характеристики типа сухое трение содержит блок 1 моделирования механической системы, усш1итель-ограни- читель 2, суммирующий усилитель- о раничитель 3, двухпороговый компаратор 4, сумматор 5 и инвертор б. Блок 1 моделирования механической систе1-1ы содержит инвертор 7 и последовательно включенные сумматор 8, первый 9 и втоэой 10 интеграторы.

На графиках (фиг.2 и З) с характеристиками элеме тов и результирующей характеристикой, з так;хе в описании введены следующие обозначения: FTP - сила трения; X - скорость;

F, - входной сигнал устройства,

В н пропорциональный внешним силам;

Р,„ - сигнал на выходе сумматора 8 блока 1, пропорпиональный сумме движущих сил;

с - сигнал на выходе усилителя ограничителя 2;

F - сигнал на выходе усилител -3 ограничителя J;

X - перемещение;

и - сигнал на выходе двухпорогов го компаратора 4;

F ,„ - сила трения покоя;

f - зона нечувствитечьности двух порогового компаратора 4;

с - уменьшение силы трении при движении относительно покоя;

Ки - сигнал на втором входе усшг теля-ограничителя 3 с учетом пиента усиления по этог-iy входу.

Устройство работает следующим образом.

0102

Внешняя сила - F действует на блок 1 моделирования механической системы, где она суммируется с силой, пропорциональной скорости, которая снимается с выхода интегратора 9. Полученная сумма сил суммируется сумматором 8 с силами упругости, пропорциональными перемещению, которое снимается с выхода интегратора 10. На выходе сумматора 8 образуется сумма движущихся сил .

Пусть сила не превыиает F Если скорость равна нулю X О, то и сигналы на выходе усилителя- ограничителя 2 и компаратора 4 равны нулю. Следовательно, на выходе суммирующего усилителя-ограничителя 3, суг матора 5, инвертора 6 сигнал про5

0

5

0

тр.1

порционален силе трения IF

, и суммарный сигнал на входе

интегратора 9 - 0. Если система находилась в покое, то следовательно, она в покое и останется, . X - 0. Если 7 FTP , то величина IFyp I „ , так как суммирующий усилитель-ограничитель 3 находится, на участке насыщения. Тогда - О, и система страгивается с места. При появлении скорости X - О появляется сигнал U который с коэффициентом К 1 суммируется на входе суммирующего усилителя-ограничителя 3 с сигналом F.. , что обеспечивает по-прежнему fтp. Ртр. m (фиг.2).

Так как X О, то появляется также сигнал с/ О на выходе усилителя- ограничителя 2, который, суммируясь с , обеспечивает величину силы трения движения - | . ,„ на выходе инвертора 6.

Пока скорость сохраняет знак независимо от величины сила трения определяется скоростью X, пока X # 0. Если X равен нулю, механическая система останавливается, и процесс повторяется.

А;1алогично схема работает и при другом направлении силы Рдв

Таким образом, результирующая характеристика сухого трения, воспроизводимая устройством, имеет вид, показанный яа фиг.З.

Характеристика представляет собой кусочно-линейную аппрс ксимацию характеристики сухого трен1,я.

При X О трения меньше или VTBHa силе трен-.-.я покоя h р т, а

)Х| 7 Е .

1316010 уменьшаетщще го ме

Формула изобретения

Устройство для воспроизведения характеристики типа сухое трение, содержащее суммирующий усилитель- ограничитель , усилитель-ограничитель двухпороговый компаратор, сумматор, - инвертор и блок моделирования механической системы, вьтолненный в виде последовательно включенных сумматора первого интегратора и второго интегратора, подключенного выходом к первому входу сумматора, второй вход которого подключен через инвертор к выходу первого интегратора, а третий вход сумматора является информационным входом блока моделирования механической системы, отличаю0

щееся тем, что, с целью упрощения устройства, в нем выход первого интегратора блока моделирования механической системы подключен к

входу двухпорогового компаратора и через усилитель-ограничитель к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом суммирующего у силителя-ограничителя, а выход подключен через инвертор к выходу устройства и дополнительному информационному входу первого интегратора блока моделирования механической системы, выход сумматора которого соединен с первым входом суммирующего усилителя-ограничителя, подключенного вторым входом к выходу двухпорогового компаратора, информационный вход блока моделирования механической системы подключен к информационному входу устройства.

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для моделирования механических узлов и систем, силы сопротивления в которых описаны зависимостью типа сухое трение, в частности следящих приводов, электрогидравлических преобразователей, поршневых узлов. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит блок 1 моделирования механической системы, усилитель- ограничитель 2, суммирующий уснпи- тель-ограинчитель 3, двухпороговый компаратор 4, сумматор 5 и инвертор 6. Блок 1 моделирования механической системы содержит инвертор 7 и последовательно включенные сумматор 8, первый интегратор 9 и второй интегратор 10. Достижение поставленной цели обеспечивается благодаря аппроксимации выходной характеристики устройства линейно-ломаной кривой, соответствующей новым связям между составными элементами. 3 ил. с в (Л -f, тр СО

m

F.

Ц

FdB.m (

.

tn

fdB

ffU

«

Риг 2

т

Фиг.З

Составитель А.Маслов Редактор Л.Лангазо Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик

2366/53

Тираж 672Подписное

ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4