Устройство для моделирования механической самотормозящейся передачи Советский патент 1988 года по МПК G06G7/48 

оо

05 ел

ьо

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных мапжнах непрерывного действия при исследовании механических передач, содержащих в кинематических цепях элементы самоторможения (червячные, гло- боидные, винтовые передачи).

Цель изобретения - повышение точности моделирования физических процессов, происходящих в результате самоторможения.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для моделирования самотормозящейся механической передачи; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу предлагаемого устройства Q - скорость выходного звена передачи, Мих - входной момент, Мвн - момент приложенный к выходному звену передачи; пунктирной линией показан график изменения скорости ii, в устройстве, выбранном в качестве прототипа).

Устройство содержит первый источник 1 напряжения, к которому подсоединены первый сумматор 2, состоящий из операционного усилителя 3 с входными резисторами 4 и 5 и резистором 6 в обратной связи, и первый блок выделения модуля 7, сое тояпхий из операционного усилителя 8 с входным резистором 9 и резистором 10 в обратной связи, к выходу которого подключен анод диода 11, катод которого соединен с одним из выводов резистора 12, другой вывод которого соединен с одним выводом резистора 13, другой вывод которого соединен с анодом диода 14, катод которого подсоединен в входному резистору 9, выход блока 7, которым является об- точка резисторов 12 и 13, соединен с первым входом второго сумматора 15, состоящего из операционного усилителя 16 е входными резисторами 17 и 18 и резистором 19 в обратной связи, второй источник 20 напряжения, к которому подсоединен третий сумматор 21, состоящий из операционного усилителя 22 с входными резисторами 23 и 24 и резистором 25 в обратной связи, выход которого соединен с входом второго блока 26 выделения модуля, состоящего из операционного усилителя 27 с входным резистором 28 и резистором 29 в обратной связи, к выходу которого подключен анод диода 30, катод которого соединен с одним из выводов резистора 31, другой вывод которого соединен с одним выводом резистора 32, другой вывод которого соединен с анодом диода, катод которого подсоединен к входному резистору 28, выход блока 26, которым является общая точка резисторов 31 и 32, соединен с вторым входом второго сумматора 15, ключ 33, состоящий из обмотки 34 управления, подсоединенной к выходу второго сумматора 15, и контактов 35 и 36, суммирующий интегратор 37, состоящий из операционного усилителя 38 с входными резисторами 39-41, в обратную

10

13652

2

связь которого включен накапливающий конденсатор 42, к первому входу которого подсоединен выход первого сумматора 2, который одновременно соединен с входом первого инвертора 43, состоящего из опе- 5 рационного усилителя 44 с входным резистором 45 и резистором 46 в обратной связи, выход которого через замыкающий контакт 35 ключа 33 соединен с вторым входом интегратора 37, выход которого через замыкающий контакт 36 ключа 33 соединен с третьим входом интегратора 37, выход интегратора 37 соединен с релейным блоком 47, состоящим из операционного усилителя 48 с входным резистором 49, в обратную сязь которого включен диод- 5 ный ограничитель, выполненный на диодах 50 и 51, соединенных с движками переменных резисторов 52 и 53, включенных в цепь источника опорного напряжения ±Uon, выход релейного блока 47 соединен с входом второго инвертора 54, состоящего 20 из операционного усилителя 55 с входным резистором 56 и резистором 57 в обратной связи, выход которого соединен с вторым входом третьего сумматора 21.

5

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии контакты 35 и 36 ключа 33 разомкнуты. С выхода источника напряжения 1 на вход сумматора 2 и на вход блока выделения модуля 7 поступает напряжение UMBX, пропорциональное входному моменту, действующему на входное

0 звено передачи, с выхода источника 20 на вход сумматора 21 поступает напряжение UvBH, пропорциональное внешнему моменту, действующему на выходное звено передачи. На выходе сумматора 21 формируется напряжение UMIUI.,, , пропорциональное суммар5 ному внещнему моменту, равному разности внещнего момента Мои и момента постоянных потерь в выходном звене Мпост (трение в механической передаче). Напряжение UMIIOCT, пропорциональное .моменту Q постоянных потерь, формируется на выходе релейного блока 47, который имеет характеристику релейного типа без гистерезиса, величина полки этой характеристики устанавливается с помощью переменных резисторов 52 и 53, включенных в цепь ис5 точника опорного напряжения ±Uon, и определяет максимальное значение момента постоянных потерь, знак момента определяется знаком скорости выходного звена механической передачи О. Сигнал и, пропорциональный скорости, поступает с вы0 хода интегратора 37, на входы которого поступает сигнал с выхода сумматора 2 (UMHX - IjMuiii), равный разности моментов входного и суммарного внешнего. На выходе сумматора 15 формируется напряжение, равное разности модулей напряжений, про5 порциональных входному моменту и суммарному внещнему /Ь мвх/-/и«внг/. Если Мвх, действующий на входное звено передачи, больше по абсолютной величине суммарного внешнего момента /Уивх/ /и«ви / контакты 35 и 36 ключа 33 разомкнуты, передача работает в тяговом режиме. Если суммарный внешний момент по модулю превышает входной мо- мент /и..../ , то изменяется знак сигнала на обмотке управления 34 ключа 33, контакты 35 и 36 замыкаются. С выхода инвертора 43 напряжения UH. , пропорциональное моменту реакции Мя , равному по величине напряжению с выхода сумматора I но противоположного знака, через замкнутый контакт 35 поступает на второй вход интегратора 37, что приводит к обнулению сигнала (U..BX -Uv,,) поступающего с выхода сумматора 2, т. е. момент реакции, возникающий в самотормозящейся передаче, полностью уравновешивает движущий момент При замыкании контакта 36 напряжение Ь а обнуляется, скорость У выходного звена вследствие заклинивания становится равной нулю. Движение может начаться либо при уменьшении входного момента внешнего момента М «MS , либо при увеличении входного момента М..

Формула изобретения Устройство для моделирования механической самотормозящейся передачи, содержащее первый, второй и третий суммато

5

5

ры, первый и второй источники напряжения, два блока выделения модуля, релейный блок, первый вход первого сумматора соединен с выводом первого источника напряжения и входом первого блока выделения модуля, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, первый вход третьего сумматора соединен с выводом второго источника напряжения, выход второго блока выделения модуля соединен с вторым входом второго сумматора, отличающееся тем, что, с целью повын1ения точ ности моделирования, в него введены ключ, два инвертора, суммирующий интегратор, управляющий вход ключа соединен с выходом второго сумматора, выход первого сумматора подключен к входу первого инвертора и первому входу суммируюп1его интегратора, выход первого инвертора через первый замыкающий контакт ключа сое- цинен с вторым входом суммирующего интегратора, выход которого через второй замыкающий контакт ключа соединен с третьим входом суммируюпхего интегратора и входом релейного блока и является выходом устройства, вход второго инвертора подключен к выходу релейного блока, а выход соеди ен с вторым входом третьего сумматора, выход которого подключен к выходу второго блока выделения модуля.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительны.х машинах непрерывного действия при исследовании механических нередач, содержан1,их в кинематических цепях эле.менты самоторможения (червячные, глобоидные, винтовые передачи). Цель изобретения - повьипение точности моделирования. С этой целью в устройство введены ключ, два инвертора, суммирующий интегратор. Устройство позволяет моделировать процессы, нроисходящие при заклинивании самотормозян1ейся .механической передачи. 2 ил. (О

SA,

вн

Фиг. 2