Патент ссср 231904

231904

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиив

Социалистическил

Республин

Зависимое от авт. свидетельства М

Кл. 42пт, 7/48

Заявлено 10Х.1967 (¹ 1156302/26-24) с присоединением заявки М

ill tK, G 06g

Приоритет

051 бликоваио 28.XI.1968. Б1оллст сиь X 36

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

У(К 621.72.001.57:539.89 (088.8),дата опубли копания oil ltc:И1И 51 13. "1 . 1 969

° В1ОРЫ ! I 3 о о р cт c1И151

А. Н. Ленский и В. М. Лооо а, а1 я BHтсл ь

Институт черной металлургии

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ УДАРОВ

В СОСТАВНЬ1Х МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧАХ

Известны устройства для моделирования ударов в составных механических передача:. с учетом упругости звеньев н люфтов в соедине11иях, содержащис два последовательно соединенных операц1юниых усилителя с нелинейным элементом типа «зона нечувствительности» в цепи положительной обратной связи.

Предложенное устройство отличается от извсстных тем, что содержит нелинейный элемент, моделирующий характеристику люфта, который включен в цепь отрицательной обратной связи между выходом одного и одним из входов второго операционных усилителей.

Такое выполнение устройства позволяет повысить точность моделирования сил ударного взаимодействия с учетом текучести материала соударяемых тел.

На черте>ке приведена схема описываемого устройства. Устройство для моделирования ударов содержит операционные усилители 1—

8, блок исл1шсйности 9 типа «люфт» и блок нелинейности 10 типа «зона нечувствительности»; Цепи опсращ1онных усилителей 1 — 8 и

6 — 8 воспроизводят закон изменения моментов сил упрогости в связях механической передач:1 элементов 8 — 10. Цепь усилителей 4 и 5, между которыми включен блок нелинейности 10 типа «зона нелинейности», формирует момент ударного взаимодействия. Поло>кительная ооратная связь, охватывающая усилители 4, 5, обеспечивает быстрое нлрастанис момента ударного взаимодействия при соудареииях.

Отрицательная обратная связь, включающая блок нелинейности 9 типа «люфт», формирует момент ударного взаимодействия при наступ;IpH H H пластических деформаций. Ширина зоны люфта илстраивастся таким образом, чтобы блок 9 включался в работу при достижении моментом ударного взаимодеиствия велич11н, 10 при которой H3111>яжсния в элементах сОРДиисния превысят предел текучести материала соударяющихся тел.

Устройство работает следующим образом.

Как только выходное напряжение усилите15 ля 4, иа вход которого подается сигнал, пропорциональный разности координат между соударяемыми массами, превысит напряжение отпирания нелинейного блока 10, в работу включается цепь формирования момента удар20 ного взаимодействия. По мере упругого деформирования тел напряжение на вы.;оде усилителя 5 вследствие действия положительной обратной связи быстро возрастает. Когда оно доСтИГНЕт ИаПРЯжЕН1ГЯ ОтПИРаНИЯ ИЕЛИНЕйНОгО

25 блока 9, в работу вкпиочается цепь отрицательHoli обратной связи. При этом темп возрастания момента ударного взаимодействия замедляется несмотря на то, что разность координат соударяющихся тел возрастает (материал те30 чет). Возрастающее на выходе усилителя 5

231904

Предмет изобретения

Составитств Ф. Ь. Гулько Корректор С. M. Сигал

Редактор П. ll. Шлайн

Зи а:: 362,13 Тираж 530 Подписное

Ц1(1111ПИ Комитета по делим изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Це пр, пр. Серова, д. 4

Гипографии, пр. Сапунова, 2 напря>кение, являющееся аналогом момента ударного взаимодействия, поступая на операционные усилители 1 и б, вызывает уменьшение разности координат соударяющихся тел (или пропорциональных им моментов сил упругости), что приводит в свою очередь к уменьшению момента ударного взаимодействия. При этом на выходе нелинейного блока 9 запоминается напряжение, соответствующее разности максимума напряжения, достигнутого на усилителе 5, и напря>кения отпирания блока 9. Это запомнившееся напряжение является аналогом пластической деформации, образовавшейся после первого соударения.

Уменьшение разности напряжений на выходе усилителя 4 продолжается до тех пор, пока не наступит очередной разрыв связи (раскрытие зазора в соединении). При этом координата разрыва связи смещается на величину зафиксированной пластической деформации.

Процесс замыкания силовой цепи может сопровождаться многократными соударениями масс.

Число и д;штельность соударений зависит от начальной скорости сближения тел, значения предела текучести (величины напряжения отпирания блока 9), коэффициента восстановления скорости (коэффициентов усиления по каналам положительной If отрицательной обратных связей) и величины ударного импульса.

Длительность соударения, кроме того, зависит от соотношения масс и жесткостей элементов механической передачи.

При однократном соударенип тел (малых коэффициентах восстановления скорости) и наличия внешних сил, действующих на соударяющиеся тела, уменьшение разности напря5 >кений может и не сопровождаться очередным разрывом связи. B этом случае напряжение на выходе операционного усилителя 5 снижается до уровня установившегося значения, что соответствует режиму стационарного силового

10 замыкания кинематической цепи. При этом на выходе нелинейного блока 9 фиксируется напря>кение, пропорциональное величине остаточной деформации.

Устройство для моделирования ударов в составных механических передачах с учетом

20 упругости звеньев и люфтов в соединениях, содержащее два последовательно соединенных операционных усилителя с нелинейным элементом типа «зона нечувствительности» в цепи положительной обратной связи, отличпю25 и ееся тем, что, с целью повышения точности моделирования сил ударного взаимодействия с учетом текучести материала соударяемых тел, в устройство введен нелинейный элемент, моделирующий характеристику люфта и вклю30 ченный в цепь отрицательной обратной связи между выходом одного и одним из входов второго операционных усилителей.