Устройство для моделирования коэффициента полезного действия механических передач

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11.Х1.1968 (№ 1281775/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 061.1970. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 14Х.1970

Кл. 42m<, 7/48

МПК G 06g

УДК 681.333(088.8) Комитет оо делам изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

Автор изобретения

И. Н. Медяков

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ

Изобретение относигся к области электрического моделирования.

Известно устройство для моделирования коэффициента полезног ) действия механических передач, содержащее диоды, резисторы и опер ационные усилители.

Однако известное устройство сложно и недостаточно точно и устойчиво работает на малых скоростях, в связи с нестабильностью переключающей схемы, выражающейся в смещении момента переключения относительно момента перемены знака напряжения, имитирующего скорость.

Предложенное устройство отличается тем, что с целью упрощения устройства и повышения стабильности его работы в нем одноименные электроды первого четырехдиодного мостового элемента подключены через резисторы к выходу первого операционного усилителя, а идентичные точки зторого четырехдиодного мостового элемента через резисторы соединены со входами первого и второго операционных усилителей, при ем оба четырехдиодных мостовых элемента соединены параллельно между собой точками соединения разноименных электродов диодов, одна из этих точек подключена к суммирующей точке второго операционного усилителя, а другая является входом устройства, на которое подается напряжение, пропорциональное скорости, На чертеже дана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит инвертор 1 и операционный усилитель 2, который может быть как

5 чисто суммирующим, так и интегрирующим, т. е. иметь либо омическую, либо емкостную обратную связь. Входной резистор 8 операционного усилителя подключен к суммирующей точке 4 этого усилителя. Один четырехдиод1О ный мост состоит из диодов 5 — 8, а другой— из диодов 9 — 12. Точки соединения одноименных электродов диодов одного моста соединены с выходом,инвер тора 1 через резисторы

13 и 14, а идентичные точки другого моста

15 соединены резисторами 15 и 1б - моментным входом устройства, т. е. тем входом, на который подают напряжение U„, прспорциональное моменту. К скоро: тному входу устройства подключают напряжепие U„, пропорциональ20 ное скорости.

Допустим, что операционный усилитель 2 суммирующий и усиливает подключенное через резистор 8 входное напряжение в К1 раз, 25 а если входное напряжение подключено к усилителю 2 через любой из резисторов 13 — 1б, то оно усиливается им в К раз.

Рассмотрим четыре комбинации знаков например У„и U

ЗО 1) Напряжение U„) 0 и U,. ) О, 260975

В этом случае диоды 7 и 10 заперты напряжением U, диоды 1 и 12 — напряжением U„а диоды 5 и б — напряжением (— U„(О) с выхода инвертора 1. Так что напряжение U„âoçäãéñòâóåò на операционный усилитель 2 только через резисторы 8 и 15.

2) Напряжение UÄ(0 и U (О.

В этом случае диоды 5 и 12 заперты напряжением U, диоды 9 и 10 — напряжением U„, а диоды 7 и 8 — напряжением (— U„) О) с выхода ипвертора 1. Так что напряжение U BoçäåéñTBóåò нз операционный усилитель 2 только через резисторы 8 и

lб

В обоих случаях произведение (U„U )О, а на выходе усилителя 2 получаем напряжение

У. = — (К + Кв)У (1)

3) Напряжение U„)0, à U (О.

В этом случае диоды 8 и 9 заперты напряжением U, диоды 11 и 12 — напряжением

U„, а диоды 5 и б — напряжением (— U„(0) с выхода инвертора 1, Так что на операционный усилитель 2 воздействуют напряжение

У„через резистор 8, а напряжение (— U„) через резистор 14.

4) Напряжение U„(0, à U )О.

В этом случае диоды б и II заперты напряжением U, диоды 9 и 10 — напряжением U„,) а диоды 7 и 8 — напряжением,— U„)0) с выхода инвертора 1. Гак что на очерационный усилитель 2 воздействуют напряжение U„ через резистор 8, а напряжение (— U„) через резистор 18.

В двух последних случаях произведение (U U ) (О, а на выходе усилителя 2 получаем напряжение

У„= — (К, — К,)Ум.

Зависимость напряжения У„на выходе устройства от напряжений У„и U можно согласно выражениям (1) и (2) написать так: (К1+К,)Ум при U„U )О (К,— К,)Ум У„У„(0

Допустим, что напряжение и коэффициенты усиления по величине удовлетворяют соотношениям:

Ум — 11 вх Ум — вых U — « вых (4)

+1 + Кв — К1 Кв Ч«б.х

"tnp.х

Подставляя формулу (4) в формулы (3) находим, что предлагаемое устройсгво, учитывая знак скорости ж,ы, на выходе передачи моделирует зависимость между моментом М„на входе передачи и моментом М,„, на выходе передачи, имеющей передаточное число l, к.п.д. прямого хода q,ð.х и к.п.д. обратного хода т1««.х, т. е.

Л,„„, при М „в)0 вр х

20 os.z Л1кых 11ÐH 1 вых « вых (О

Но формула (5) это та же самая зависимость, которую моделирует прототип.

Точность воспроизведения зависимости (5) предлагаемым устройством проверялась на электронной аналоговой машине МПТ-9 при положительных значениях к.п.д. прямого хода (0,1 (т,р.х 1), и при псложительных и QTрицательных значениях к.п.д. обратного хода.

II11sz—

Предмет изобретения

Устройство для моделирования коэффициента полезного действия механических передач, содержащее диоды, резисторь и операционные усилители, отличающееся тем, что с

35 целью упрощения устпойства и повышения стабильности его работы, в нем одноименные электроды первого четырехдиодного мостового элемента подключены через резисторы к выходу первого операционного усилителя, а

40 идентичные точки второго четырехдиодного мостового элемента через резисгоры соединены со входами первого и второго огерационных усилителей, причем оба четырехдиолных мостовых элемента соединены параллельно

45 между собой точками соединения разноименных электродов, диодов, одна из этих точек подключена к суммирующей точке второго операционного усилителя, а вторая является входом устройства, на которое подается напряжение, пропорциональное скорости.

260975

Составитель Е. 8. Тимохина

Редактор Л. А. Утехина Техред Л. В. Куклина Корректор Л. А. Царькова

Заказ 1058/16 Тираж 500 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2