Устройство для моделирования температуры охлаждающей жидкости в тренажерах транспортных средств Советский патент 1980 года по МПК G06G7/57 

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для моделирования температуры охлаждающей жидкости в тренажерах транспортных средств, содержащее источник постоянного напряже ния, блок задатчиков режима работы, первый и второй выходы которого под.ключены к первым входам соответственн первого и второго суммирующих усилите лей, выходы которых соединены соответ ственно с выходами: имитаторов термоме ров воды и масла, введены интегратор, функциональный преобразователь и трет суммирующий усилитель, входы которого подключены соответственно .к третьему выходу блока задатчиков режима работы к выходу функционального преобразователя, к выходу источника постоянного напряжения и к выходу интегратора, первый вход которого подключен к выхо ду третьего суммирующего усилителя, второй - к четвертому выходу блока задатчиков режима работы, а выход соединен со входом функционального преобразователя и со вторыми входами первого и второго суммирующих усилителей. На чертеже представлена схема устройства для моделирования показаний температуры , охлаждающей жидкости двигателей внутреннего сгоран| я. Устройство содержит блок 1 задатчиков режимов работы с элементами 2 + 6: 2 -.тумблер Прогрев двигателя , 3 - блок, определяющий цикличёскую подачу топлива, 4 - тумблер .Охлаждение, 5, 6 - потенциометры установки начальной температурь) воды и масла, могут использоваться также для установки аварийных режимов , формирователь сигнала температуры воды и масла, в состав которого входит суммирующий усилитель 7 на операционном усилителе 8 с четырьмя входными резисторами 9 - 12 и резистором в обратной связи 13. Резистор 9 подключен к источнику постоянного напряжения 14, определяющего температуру закипания воды. Выход сумматора 7 под 1):лючен ко входному резистору 15 интегратора 16, в обратной связи ко. торого включены Конденсатор 17, определяющий постоянную времени интегратора, идиод 18, позволякяций работат интегратору только при напряжении одной полярности (в данном случае положительном) . К другому входному резис,тору 19 интегратора 16 поключен тумблер 2 Прогрев двигателяи выход блока 3,определяющего циклическую подачу топлива (находится в вычислитель ,н6м устройстве тренажера).Выход интег 16 подключен к входному резистору 12 суммирующего усилителя 7,обес почивая при. этом отрицательную обратную связь.Выход интегратора 16 также подключен ко входу функционального пр .образователя 20,собранного на усилите ле 21,во входной цепи которого включе граничитель напряжения на резисторах 22, 23, и диоде 24 с опорным напряженением, соответствуююшм температуре включения термостата. В обратной связи усилителя 21 включены последо-вательно резистор 25 и потенциометр 26, имитирующий функцию жалюзи. Выход интегратора 16 также подключен к входным резисторам 27, 28 суммирующих усилителей 29 и 30 соответственно, имитаторов термометров воды 31 и масла 32, К входным резисторам 33, 34 последних усилителей соответственно подключены потенциометры 5, 6 установки начальной температуры, соответственно воды и масла блока 1 задатчика режимов работы. Кроме того устройство содержит блок питания 35. Устройство работает следующим образомчВ режиме Установка температуры внешней среды с пульта управления управляющие сигналы, пропорциональные температуре внешней среды, устанавливаются потенциометрами 5,6 напряжения, которые через резистор 33 и 34 поступают на усилители 29 и 30,Усиленные сигналы отклоняют стрелку имитаторов термометров 31 и 32 в соответствукяцее положение.Кроме тото, этими потенциометрами можно пользоваться для создания аварийных режимов,например выставить, темпетатуру воды более 100, что соответствует ее закипанию. Если показания температуры внешней среды с пульта управления на измерителях ниже 10-15 , то перед з.апуском двигателя необходимо произвести прогрев двигателя . В режиме Прогрев двигателя в кабине тренажера включается тумблер 2 Прогрев двигателя и при этом на входной резистор 19 интегратора Подается напряжение , соответствующее количеству тепла, отдаваемого нагревателем. Конденсатор 17 интегратора будет заряжаться, а выходное напря- жение на интеграторе 16 будет плавно возрастать и усиленное усилителем , оно будет отклонять стрелки имита.торов термометров 31 и 32 в сторону увеличения, причем время прогрева двигателя до определенной температуры будет тем больше,чем ниже установлена потенциометрами 5 и 6 температура внешней среды,Кроме того,напряжение пропорциональное температуре,с выхода интегратора 16 подается на вход функционального преобразователя 20,а в денном случае оно ниже напряжения,соответствующёго открыванию термостата. Это напряжение через резистор 22,.диод 24 и источник опорного напряжения замыкается на корпус и не влияет на прогрев, Об эатная связь выхода интегратора 16 - входнЬй резистор 12 суммирующего усилителя 7 в данном случае .служит Для повышения стабильности.и точности схёмм. Придостижении требуемых.показани , температуры воды и масла двигатель может быть запущен, и после некоторо го прогрева на холостых оборотах мож можно начинать движение. В данном случае появляется напряж ние на выходе блока 3,пропорциональное циклической подаче топлива,которое подается на входной резистор 19 интегратора 16,В этом случае происхо дит повышение напряжения,пропорционального температуре масла и воды, Схема работает так же как и в предыдущем случае,Причем скорость нарастания температуры будет зависить от напряжения,пропорционального подаче топлива,Чем больше топлива сгорает в двигателе, тем быстрее поднимается температура, Следователь-НО, при работе на холостых оборо тах подъем температуры будет м едленный, при -движении на низких передачах - быстрее, а максимальный при дв жении по тяжелым трассам с максималь но возможными скоростями и при задан ной высокой температуре окружающей среды потенциометрами 5 и б, что соо ветствует действительности. В случае когда напряжение, пропорциональное температуре воды и масла, достигает температуры открывания термостата (для большинства транспортных двигателей - 80 - 90 ), напряжение с выхода интегратора 16 превышает опорное напряжение диода 24, последний закры вается, и напряжение через усилитель подходит к входному резистору 11 усилителя 8 (в действительности выполня ется факт подвода большого количества охлаждающей жидкости к двигателю) Рост температуры в этом случае замедляется. Регулировка температуры в некоторых пределах может осуществляться потенциометром 26, играющим функцию жалюзи, который позволяет плавно изменять коэффициент усиления усилителя 21. Если полностью открытые жалюзи не обеспечивают необходимого охлаж дения .двигателя ,то нужно перейти на пониженную передачу,что в свою очередь, приведет к снижению напряжения, пропорционального циклической подачи топлива, увеличение температуры прекратится, а при определенных условиях температура будет снижаться. В .случае, если показания имитатр,ров термометров 31 и 32 воды и масла находятся на верхнем проделе (около 100 ), а двигатель необходимо остановить, то с целью избежания выброса охлаждающей жидкости необходимо .предвратительно включить в кабине тумблер 4 Охлаждение, с которого положительное напряжение поступает на вход суммирующего усилителя 7 через резистор 10, что приводит к некоторому снижению температуры. При заглушенном двигателе и выключенном тумблере 4 Охлаждение

748451 снижение показаний термометров происх.одит значительно медленнее, чем увеличение показаний при работающем двигателе. Это осуществляется за счет обратной связи выход интегратора-выход сумматора ,. которая препятствует изменению напряжения на выходе интегратора. Разряд конденсатора 17 интегратора 16, т.е. снижение температуры, осуществляется за счет напряжения, подаваемого на входной резистор 9 сумматора и чем ближе будет по абсолютной величине напряжение на выходе интегратора 16 и напряжение на входном резисторе 9, тем дольше будет охлаждение двигателя, что соответствует действительности. Предложенная конструкция устройства более проста и надежна, так как позволяет применить один формирователь сигнала для обоих каналов воды и масла и позволяет отказаться от таких элементов конструкции как реле значительно снижающих надежность работы устройства. А это в цблсяи позволяет увеличить общий ресурс работы тренажера. Кроме того, предложенное устройстство позволяет более точно воспроизводить показания температуры охлаждающей жидкости в тренажерах за счет того, что показания приборов зависят теперь уже от количества топлива , сгораемого в двигателе , а не от удельной силы тяги, как это имеет место в прототипе, а также Того, что моделируется работа термостата и моделируются изменения температуры в промежуточных положениях жалюзи. Описанное устройство является универсальным, так как его можно использовать в любом тренажере транспортных средств, имеющих двигатель внутреннего сгорания. Приведение характеристик устройства в соответствии, с характеристиками моделируемой системы охлаждения двигателя осуществляется только путем изменения постоянной времени интегратора. Формула изобретения Устройство для моделирования температурьа охлажданяцей жидкости В тренажерах транспортных средств, содержащее источник постоянного напряжения, блок задатчиков режима раббты, первый и второй выходы крторого подключены к. первым входам соответственного первого и второго суммирующих усилителей, выхбды которых соединены соответственно с выходами имитаторов термометров воды и масла, отлиающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования, в устройство введены интегратор, функиональный преобразователь и третий суммирующий усилитель, входы которо го подключены соответственно- к третьему выходу блока залатчиков режима работы, к выходу функционального преобразователя, R выходу источника постоянного напряжения и к выходу интегратора, первый вход которого 8 подключен .к выходу третьего суммирующего усилителя, второй - к четвертому выходу блока задатчиков режима работы, а выход соединен со входом функционального преобраэователя и со вторыми входами первого и второго суммирующих усилителей.