УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ Советский патент 1973 года по МПК G06G7/64 

1

Изобретение относится к средствам аналоговой вычислительнОй техники и предназначено для использования при моделировании систем с обратимыми и необратимыми механическими передачами, имеющими явно выраженные зависимости к.п.д. прямого и обратного ходов от величины и направления скорости нагрузки.

Известно аналоговое устройство для моделирования к.п.д. механической передачи, в котором между входом и выходом устройства включен сумматор, содержащее также инвертор и два двухнолунериодных вьшрямителя, подключенных в качестве источника опорного напряжения к релейному элементу, причем управляющий вход релейного элемента соединен с источником . напряжения, .пропорционального скорости нагрузки, а выход -с входом сумматора, присоединенного к второму входу и к источнику входного Сигнала, пропорционального моменту на выходе моделируемой передачи, и блок умножения, включенный между входом двухполупериодного выпрямителя и выходом сумматора. К второму входу блока умножения через последовательно включенные блок выделения модуля и два сумматора с блоком деления между ними подсоединен источник напряжения, пропорционального скорости нагрузки.

Такое устройство учитывает только зависимость к.п.д. прямого и обратного ходов моделируемых обратимых и необратимых механических передач от величины скорости нагрузки, поскольку практически у ряда передач к.п.д. прямого и обратного ходов зависят и от направления скорости вращения выходного вала, т. е. от направления скорости нагрузки.

Цель изобретения - повышение точности моделирования за счет учета зависимости к.п.д. прямого и обратного ходов от направления скорости нагрузки.

Это достигается включением между входом блока давления и входом устройства по скорости нагрузки дополнительной цепи из последовательно соединенных релейного звена с опорным напряжением только в одной цепи обратной связи и сумматора, входы которого подключены к источникам постоянных напряжений, пропорциональных максимальному коэффициенту статического трения и, минимальному коэффициенту трения в процессе движения без жидкостного трения.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства, где t/Мвых -напряжение, пропорциональное моменту на выходном валу передачи. , соответствующему моменту нагрузки; L/MBX -напряжение, пропорциональное приведенному к выходному валу без учета потерь в передаче моменту на входном налу передачи MBX, соответствующему моменту двигателя; Удт-напряжение, лр0 порциональное пртзедснлому -к выходному валу моменту потерь М„; VA-напряжение, пропорциональное скорости выходного вала передачи, непосредственно Связанного с нагрузкой, т. е. таропорцнопалыюе скорости нагрззки Л; - напряжение, пропорциопальпое модулю скорости нагрузки Uf - напряжение, пропорциональное коэффициенту трения /(Л); t/fCyjjjj - напряжение, пропорциональное максимальному значению коэффициента статического трепня /с„акс соответствующего, например, положительному направлению скорости нагрузки, т. е., например, - напряжение, пропорциональное изменению коэффициента статического трения 6fc при изменении направления, например с положительного на отрицательное; /„„„ -напряжение, пропорциональное минимальному коэффициенту трения /М1Ш в процессе движения без жидкостного трения; -напряжение, пропорциональное сумме моментов трения ЕМг в передаче, учитывающих зависимость коэффициента трения от 1величины и направления скорости нагрузки; f/isM j -напряжение, пропорциональное модулю суммы моментов трения iSMjl в передаче; t/oonst - напрял ение источника постоянного напряжения.

Предлагаемое устройство содержит усилители / и 2, подключенные своими входами к входу устройства по моменту, а выходами - к зсилителю 3, который соединен с блоком умножения. Выход блока 4 соединен с двухполупериодным выпрямителем, собранным на усилителе 5 и диодах 6-9, который в качестве источника опорного напряжения подсоединен к релейному элементу 10, выполненному на усилителе 11 н диодах 12 и 13.

Второй вход устройства по скорости подключен к усилителю / и к блоку 14 выделения модуля с инвертором 15 и двухполупериодным выпрямителем на диодах 16 и 17, а выход этого выпрямителя через усилитель 18, блок 19 деления и усилитель 20-к блоку 4 }множения. Одновременно тот же вход устройства по скорости нагрузки через релейное звено 21, собранное на усилителе 22 и диодах 23 и 24, и сумматор 25 соединен с вторым входом блока деления.

Напряжение омвых, определяемое величиной момента Ивых, подается на суммирующие усилители 1 Y- 2. На усилителе 1 напряжение Мвых суммируется с напряжением f/Мп, пропорциональным моменту потерь Мц. В результате этого на выходе этого усилителя возникает напряжение t/мвх , соответствующее приведенному входному моменту передачи Л1вхС выходов усилителей / и 2 напряжение через суммирующий усилитель 3 поступает на один из входов блока 4 умножения, на выходе которого получают напряжение . определяемое суммой моментов трення Бм,, в передаче, учитывающих зависимость коэффициента трения f от величины и направления скорости А.

Напряжение f/sAi преобразуется с помощью усилителя 5, работающего в режиме инвертора, и дв хполупериодного выпрямителя

на диодах 6-9. Напряжения .i и - на выходе выпрямителя используются как опорные для релейного элемента 10, собранного на усилителе //и диодах 12 и 13. Второй вход блока 4 умножения через блок 14 выделения модуля скорости |Л|, с выхода которого снимается напряжение и , выполненный на инверторе 15 и диодах 16 и 17, через суммирующий усилитель 18, блок 19 деления и второй суммирующий усилитель 20 подключен к источнику напряжения t/A.

Одновременно с тем же источником напряжения i/A через релейное звено 21, собранное на усилителе 22 и диодах 23 -а 24 vi имеющее опорное напряжение - Uf./c только в одной цепи обратной связи, и сумматор 25, входы которого Подключены к источникам постоянных напряжений ,, и +lJf соединен второй вход блока 19 деления, соединенный своим входом с суммирующим усилителем 20, один из входов которого Подключен к источнику напряжения д,„„ Для получения необходимых зависимостей

суммирующий усилитель 18 своим входом подсоединен к источнику постоянного напряжения t/constНапряжение Uf на выходе суммирующего усилителя 20 пропорционально коэффициенту трения {(А).

Зависимость коэффициента трения от величины и направления скорости в предлагаемом устройстве имеет вид

f fI /гЙ)-/мин I f I А|

/ - / мин ГI : 1 Г /ж ,,

1+

в

где /с(Л) fСмаке, например, при , и /с(Л)/Смакс-б/с, например, при

fmm - минимальный коэффициент полужидкостного трения, соответствующий минимальному коэффициенту трения в процессе движения без лсидкостного трения;

/с(Л)-коэффициент статического трения; fiit - коэффициент жидкостного трения; В, С - коэффициенты со скоростной размерностью.

Величины коэффициентов Б и С могут обеспечиваться как выбором соотнощения входных сопротивлений и сопротивлений в обратных связях соответствующих рещающих усилителей, так и с помощью применения

блоков коэффициентов, устанавливаемых неред входами

в соответствующие решающие усилители.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования коэффициента полезного действия, содержащее цепь из последовательно соединенных релейного звена и сумматора, блок выделения модуля, блок деления и источники иапрялсеиий, отличающееся тем, что, с целью расишреиия класса рещаемых задач, оно содержит дополнительную цепь из последовательно соедииеиных релейного звена, подключенно:го к блоку выделения модуля, и сумматора, входы которого соединены с двумя разнополярными источниками напряжений, а выход - с блоком деления, а общая точка соединения диода и резистора основной цепи обратной связи усилителя релейного звена подключена к источнику опорного напряжения, общая точка соединения диода и резистора дополнительной цепи - к нише нулевого потенциала.

f

л

j//Tu--uF - --nzzH-4 -r-:;iiJ-tl hi 1

|X.. L.Jj. г L-- I I

USfc I I

%;r 9.

- ZZ -Lir -i-.| /

, , I

П b.-JI

h u ill

lU

г

..., -I ,

--- П L---41 „..„....,. I

И ( I I-..-, .. г, -у/г - Т ; I

..-..: Т I I: I

K- l efclJ

L lpE:: ,J

4z;3.-...-.„-„„3 Ufcna,::.