Устройство для моделирования сухого трения

Устройство для моделирования сухого трения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СУХОГО ТРЕНИЯ, содержащее источник постоянного напряжения, инвертор блок дифференцирования, выход которого соединен с входами порогового блока и масштабного усилителя, от ли чающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены ключ, умножитель, интегратор и блок моделирования гистерезиса трения выполненный в виде сумматора, выход которого подключён к первому входу умножителя, выход которого соединен со входом интегратора, выход которого является выходом устройства и подключен к первому информационному входу ключа и к входу инвертора, выход которого соединен с вторым информационным входом ключа, вькод которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника постоянного напряжения, вход блока дифференцирования является (Л входом устройства, выход порогового блока подключен к управляющему входу ключа, выход масштабного усилителя .соединен с вторым входом умножителя. 00 to on

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЮ Ч

РЕСПУБЛИК

31Д) С 06 С 7/25

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТЬЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТО СНОММ СВИДВТОЬСТВУ (21) 3569107/18-24 (22) 03.01.83 (46) 15.07.84. Бюл. В 26 (72) 10.П.Бусаров (71) Горьковский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им.А.А.Жданова (53) 681.333(088.8) (56) 1. Кампэ-Немм А.А. Решение инженерных задач на моделирующих

ЭВМ. Л., "Энергия", 1970, с. 38.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 323787, кл. С 06 С 7/68, 1970 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СУХОГО ТРЕНИЯ; содержащее источник постоянного напряжения, инвертор, блок дифференцирования, выход которого соединен с входами порогового блока и масштабного усилителя, о т—,.SU„„1103251 А л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены ключ, умножитель, интегратор и блок моделирования гистерезиса трения выполненный в виде сумматора, выход которого подключен к первому входу умножителя, выход которого соединен со входом интегратора, выход которого является выходом устройства и подключен к первому информационному входу ключа и к входу инвертора, выход которого соединен с. вторым информационным входом ключа, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника постоянного напряжения, вход блока дифференцирования является входом устройства, выход порогового блока подключен к управляющему входу ключа, выход масштабного усилителя соединен с вторым входом умножителя.

251

%(Р)=

При постоянном входе F0 и нулевом начальном условии на интеграторе 1 в соответствии с передаточной функцией (1) выходной сигнал инерционного звена изменяется по закону

F„(t)-F, - "") или, учитывая, что

1=х/и,, 1

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает плавное изменение

1 11О3

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначе- но для моделирования сухого трения.

Устройство может быть использовано в практике моделирования машин, механизмов и сооружений, в которых процессы трения играют существенную роль.

Известно устройство для моделирования трения, содержащее блок дифференв|.рования и нелинейный блок сигнатуры (в него могут входить усилитель, диоды, триоды и другие элементы) 11 1

Однако такое устройство не позволя. ет моделировать плавные переходы силы трения с уровня трения скольжения

+Fо на уровень — F и обратно.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для моделирования систем с рессорным трением, содержащее источник постоянного напряжения, инверторы, блок дифференцирования, выход которого соединен с входами порогового блока и масштабного усилителя, конденсатор, диодный ограничитель, генератор напряжения, трансформатор, индуктивность и согласующее устройство 323, Известное устройство реализует за30 висимость силы трения от перемещения как гистерезисную пе лю параллело" граммного типа. Гистерезисная петля такого типа может быть получена путем суммирования гистерезисной петли

35 по типу прямоугольника и линеинои однозначной зависимости силы трения от перемещения.

Сравнение реальной гистерезисной петли с петлей, реализуемой устройст.

40 вом, показывает, что это устроиство не отображает реальной картины зависимости силы трения от перемещения.

Целью изобретения является повыше. ние точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник постоянного напряжения, инвертор, блок дифференцирования, выход которого соединен с входами порогового блока и масштабного усилителя, введены

50 ключ, умножитель, интегратор и блок моделирования гистерезиса трения, выполненный в виде сумматора, выход которого подключен к первому входу умножителя, выход которого соединен

55 с входом интегратора, выход которого является выходом устройства и подключен к первому информационному входу ключа и к входу инвертора, выход которого соединен с вторым информационным входом ключа, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника постоянного напряжения, вход. блока дифференцирования является входом устройства, выход порогового блока подключен к управляющему входу ключа, выход масштабного усилителя соединен с вторым входом умножителя.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит блок 1 дифференцирования, масштабный усилитель 2, умножитель 3, интегратор. 4, инвертор

5, пороговый блок 6, ключ 7, сумматор 8, источник 9 постоянного напряжения.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства задается линей. но изменяющийся сигнал х = ио1 с х = чо >О (в случае обратного знака х работа устройства объясняется аналогично). В этом случае с выхода масштабного усилителя 2 поступает постоянный сигнал Ьи и умножитель 3 становится усилительным звеном с коэФЬициентом передачи k Ь и — одним из звеньев замкнутой цепи, состоящей из сумматора 8, блока умножения 3, интегратора 4 и инвертора 5. Входом этой цепи является сигнал F поступающий с источника 9 постоянного напряжения.

Интегратор 1 с передаточной функцией

1 Р, где Р— оператор дифференцирования, охваченный отрицательной обратной связью с коэффициентом передачи

-4< является инерционным звео с.— ном с передаточной функцией

1103251

Составитель В.Рыбин

Редактор Л.Веселовская Техред Т.Фанта

Корректор А.Тяско

Заказ 5030/38 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент":, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 по экспоненциальному закону силы трения в зависимости от перемещения.

Учет начальных значений F (О)= F u тр тр х(0)=хо сдвигает начальную точку

4 кривой зависимости г (g) . в положение р.„(х,F ),тем самым при произвольном изменении х(Ф) обеспечивается реальная зависимость Е (х).