Устройство для моделирования изгибных колебаний вращающихся валов Советский патент 1975 года по МПК G06G7/68 

1

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для исследования изшбных колебаний вращающихся валов, имеющих поперечное сечение, жесткость которого различна по различным направлениям.

Известные аналоговые устройства для моделирования изгибных колебаний стержней, состоящие из трансформаторов, дросселей и конденсаторов, не позволяют учитывать лри моделировании влияние неоднородной жесткости вала, так как не имеют аналогов периодически изменяющейся жесткости в вертикальном напра1влении веса вала.

Предлагаемое устройство позволяет моделировать изгибные колебания валов с учетом неравномерной жесткости в различных направлениях. Это достигается путем включения в схему известной конечно-разностной моделианалога изгибных колебаний элементов, реализующих недостающие аналоги. Для этого схема устройства содержит добавочно источники постоянных напряжений по числу конденсаторов и усилители с управляемыми резисторами в цепи обратной связи, входы которых подключены к соответствующим источникам постоянных напряжений, а входы соединены с входами соответствующих генераторов тока.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство для моделирования изгибных колебаний вращающихся валов состоит из

конечноразностной модели 1 на пассивных элементах и активных цепей, моделирующих распределение дополнительных сил, возникающих в результате вращения вала неоднородной жесткости. Активные цепи состоят из операционных усилителей 2, в цепи обратной связи которых включены электронные управляемые сопротивления 3, генераторов тока 4 и источников 5 постоянного напряжения /,-, /г+ь /,+2.... Входы операционных усилителей 2

подсоединены к источникам постоянного напряжения, а выходы - к входам генераторов тока 4. Выходы генератора тока подключены к узлам соединения вторичных обмоток трансформаторов с конденсаторами в линии перерезывающих сил модели.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Напряжения /;, /t+ь li+z, являющиеся аналогами прогибов вала под действием собственного веса подаются на входы

операционных усилителей 2. Сопротивления в цепях обратных связей усилителей изменяются по синусоидальному закону с частотой в два раза превышающей угловую скорость вращения вала. В связи с этим напряжение

на выходах усилителей та,кже будет изменяться с частотой в два раза превышающей угловую скорость вращения вала.

Преобразуя эти напряжения с помощью генераторов тока 4 в токи, получаем распределение переменной составляющей дополнительных токов в узлах соединения вторичных обмоток трансформаторов модели, аналогичное распределение дополнительных вертикальных сил по длине вала, появляющихся в результате вращения вала с неравномерной жесткостью в различных направлениях.

Конкретная величина переменной составляющей токов определяется величиной постоянного напряжения U и коэффициентами передачи операционных усилителей и генераторов тока. Колебание в схеме модели вызывается изменением сопротивлений в цепях обратных связей усилителей. Эти электронные сопротивления управляются напряжением от звукового генератора. Параметры колебаний регистрируются при помощи .катодных вольтметров и

осциллографов. Частоты формы колебаний определяются резонансным методом.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования изгибных колебаний вращающихся валов, содержащее последовательно включенные дроссели которые через трансформаторы с последовательно соединенными вторичными обмотками подключены к соответствующим конденсаторам и генераторам тока, выходы которых подключены к узлам соединения соответствующих конденсаторов с вторичными обмотками трансформаторов, отличающееся тем,

что, с целью расширения области применения, оно содержит источники постоянных напряжений по числу конденсаторов и усилители с управляемыми резисторами в цепи обратной связи,, входы которых подключены к соответствующим источникам постоянных напряжений, а выходы соединены с входами соответствующих генераторов тока.

Г

I

L

П

-J