Устройство для моделирования динамикидвижения гусеничной машины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ (бт ) Дополнительное -к авт. сеид-ву

С 06 G 7/70 с присоединением заявки Йо

Госуддрствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3007,81. Бюллетень H© 28 (53) УДК б81.333 (088. 8) Дата опубликования описания 3Ц0781. (72) Автор изобретения

A.A.Áåëüêå — «1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ДИНАМИКИ

ДВИЖЕНИЯ ГУСЕНИЧНОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может найти применение в тренажерах для подготов» ки водителей гусеничных машин.

Известно устройство для моделирования движения автомобиля, содержащее функциональные преобразователи, сумматоры,- интегратор и блок.сравнения 11.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее функциональный преобразователь, блОк задания нелинейности и йоследовательно соединенные входной интегратор через соответствующий мостовой выпрямитель, подключенный к источнику постоянного напряжения, первый интегратор, усилитель, второй интегратор, в обратную связь которого включен мостовой выпрямитель 2 .- . . 2О

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее источник двухполярного постоянного напряжения, выход которого через первый мостовой выпрямитель соединен соответственно с первым входом и выходом первого интегратора, соединенным с первым входом второго интегратора, выход которого подключен ко . входу усилителя, второй мостовой выпрямитель, первая пара противопо ложных вершин которого соединена соответственно с первым входом и выходом третьего интегратора, первый блок задания нелинейностй, функциональные преобразователи и инверторы, .введены второй блок задания нелиней- . ности, датчик угла наклона местности, блок воспроизведения нелинейности типа ."сухого трения". и датчик вида грунта, выход которого соединен с первыми входами функциональных преобразователей, вторые входы которых через первый блок задания нелинейности подключены к выходу датчика угла наклона местности, соединенному со входом второго блока задания нелинейности, выход которого подключен ко второму входу третьего интегратора, выход которого соединен со вто- .

Недостатком данных устройств является отсутствие возможности моде.лирования взаимодействия движителя гусеничной машины с грунтом.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей эа счет обеспечения воспроизведения взаимодействия гусеничного движителя с грунтом.. (22) Заявлено 171279 (23) 2855503/18-24 (51)М. КЛ..

851426 рым входом второго интегратора, выход первого функционального преобразователя непосредственно и через первый инвертор подключен соответст-. венно к первому и второму входам блока воспроизведения нелинейности типа "сухое трение", третий вход которого соединен с выходом усилителя, выход ограничителя подключен. ко второму входу первого интегратора и третьему входу третьего интегратора, выход второго функционального преобразователя соединен со входом второго инвертора, выход и вход которого подключены соответственно ко второй паре противоположных вершин второго мостового выпрямителя.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 двухполярного постоянного напряжения, мостовой выпрямитель 2, интеграторы 3 и 4,усилитель 5, блок б воспроизведения нелинейности типа "cyхое трение", интегратор 7, мостовой выпрямитель 8, инверторы 9 и 10, датчик 11.угла наклона местности, блоки 12 и 13 задания нелинейности, функциональные преобразователи 14 и

15, датчик 16 вида грунта.

Входной интегратор 3 через мостовой выпрямитель 2 подключен к источнику 1 двухполярного постоянйого напряжения, выход входного интегратора 3 соединен с последовательно соединенными интегратором 4, усилителем 5, блоком 6 и интегратором 7, в обратную связь которого включен мостовой выпрямитель 8. Выход интегратора 7 соединен со входом интегратора 4, а выход блока 6 связан со входом интегратора 3. Датчик 16 вида грунта соединен с управляющими входами функциональных преобразователей 14 и 15. другие входы функциональных преобразователей 14 и 15 связаны с выходом блока .13 нелинейности, а его вход соединен с датчиком 11 угла наклона местности и со входом блока

12 нелинейности, выход которого связан со входом интегратора 7.

Выход функционального преобразователя 15 соединен с первым управляющим входом блока б -и через инвертор 10 со вторым управляющим входом блока б. Выход функционального преобразователя 14 соединен с одним плечом мостового выпрямителя 8 и через 1 инвертор 9 с другим плечом мостового выпрямителя 8.

Устройство работает следующим образом.

Интегратор 3 решает уравнение

de

+кр мсц где 3,. - момент инерции вращающихся масс, приведенных к ведущему колесу гусеничного движителя 4кр — крутящий момент., приложен° ный к ведущему колесуу

Мсц — момент сцепления гусенич5 ного движителя с грунтом;

id6„ — угловая скорость ведущего колеса.

Мостовой выпрямитель 2 служит для предотвращения самопроизвольной раскрутки ведущего колеса. С выхода . интегратора 3 снимается напряжение

U >< пропорциональное угловой скорости ведущего колеса.

На входе интегратора 4 напряжение сравнивается с напряжением, nponop t5 циональным линейности скорости гусеничного движителя относительно .грунта. Это напряжение снимается с выхода интегратора 7.

На выходе интегратора 4 появля-. ется напряжение .Uщ, пропорциональное моменту, приводящему гусеничную машину в движение. Последнее через усилитель 5 поступает на блок ограничителя б, который моделирует нелинейность типа "сухое трение".

Этот блок ограничивает напряжение

Ul4, причем уровень ограничения определяется напряжением U íà управляющих входах блока 6. Это напряжение

Мсц определяет максимальное значение крутящего момента по сцеплению, который приводит в движение гусеничную машину.

Если U (Ом, то имеет место буксование гусениц относительно грунта.

Это.напряжение формируется следующим образом.

С датчика 16 снимается сигнал, определящий вид грунта, этот сигнал поступает на управляющий вход функЩ ционального преобразователя 14, где изменяет его коэффициент передачи

IIo управляющему входу, íà KOTQpblA подается напряжение, пропорциональное косинусу угла наклона местности сь, с блока 13 нелинейности, т.е. решается уравнение

Мсн,,„ к = r> 6Ф .cosct где ГВк - радиус ведущего колеса: вес гусеничной машины; ф - коэффициент сцепления гусеницы с грунтом.

Конструктивно датчик вида грунта может быть выполнен в виде переключателя, каждое положение которого соответствует определенному виду грунта, или в виде блока считывания с какого-либо носителя информации.

Напряжение, пропорциональное ко- . синусу угла наклона ск, формирувтся блоком 13 нелинейноСти. На вход .этого блока с датчика 11 угла наклона местности поступает напряжение, пройорциональное углу наклона местности

5 851426 6

Напряжение U с выхода ограничителя поступает на вход интегратора

7, с помощью которого решается. Уравнение где Ч вЂ” линейная скорость перемещения машины; и - момент сопротивления, 1О создаваемый углом наклона местности;, 3„„ — момент .инерции массы машины, приведенный к ведущему колесу; . 15

И вЂ” момент сопротивления, создаваемый грунтом.

Момент, приведенный к ведущему колесу и создаваемый наклоном местности, определяется выражением ;щ

И = r> ° G . sine . к

Это выражение решается с помощью блока 12 задания, на вход кОторогО с датчика 11 угла наклона местности по-ступает напряжение, пропорциональное этому углу. Конструктивно датчик 11 угла наклона местности может быть выполнен в виде потенциометра (при ручном задании угла) или в виде уст.— ройства считывания с какого-либо носителя информации. ЗО

Момент сопротивления-движения, создаваемый грунтом, определяется выражением

Mc19 = rbk G . cos c6

Это выражение решается с помощью блока 13 задания нелинейности и функционального преобразователя 15, точно так же, как и в случае определения момента сцепления.

Напряжение, пропорциональное моменту сопротивления, создаваемому грунтом, в разных полярностях через мостовой выпрямитель 8 поступает на интегратор 7. Мостовой выпрямитель

8 предотвращает воэможность появления скорости от напряжения, пропорционального моменту сопротивления грунта.

Таким образом, моделируются процессы взаимодействия гусеничного движителя с грунтом и в результате расширяются функциональные возможности устройства для моделирования механической передачи.

Формула изобретения

Устройство для моделирования ди- SS намикн движения гусеничной машины, содержащее источник двухполярного. постоянного напряжения, выход которого через первый мостовой выпрямитель соединен соответственно с первым входом и выходом первого интегратора, соединенным с первым входом второго интегратора, выход которого .; подключен ко входу усилителя, второй мостовой выпрямитель, первая пара противоположных вершиМ которого соединена соответственно с первым входом и выходом третьего интегратора, первый блок задания нелинейнос-. ти, функциональные преобразователи и инверторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет обеспечения воспроизведения взаимодействия гусеничного движителя с грунтом, введены второй блок:задания нелинейности, датчик угла наклона местности, блок воспроизведения не.линейности типа "сухое трение" и датчик вида грунта, выход которого соединен с.первыми входами функциональных преобразователей, вторые входы которых через первый блок задания нелинейности подключен к выходу датчика угла наклона местности, соединенному со входом второго блока задания нелинейности, выход которого подключен ко второму входу третьего интегратора, выход которого соединен со вторым входом второго интегратора, выход первого функционального преобразователя непосредственно и через первый инвертор подключен соответственно к первому и второму входам блока воспроизведения нелинейности типа "сухое трение", третий вход которого соединен с выходом усилителя, выход ограничителя подключен ко второму входу первого интегратора и третьему входу третьего .интегратора, выход второго функционального пфйобраэователя соединен. со входом второго инвертора, выход и вход которого подключены соответственно ко второй, паре противоположных вершин второго мостового выпрямителя.,Источники информации, принятйе во внимание при экспертизе

1. фаторское свидетельство СССР

9486333, кл. G 06 G 7/70, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9641465, кл. G 06 G 7/48, 1975 (прототип).

851426

Составитель И. 3агорбинина

Редактор Н.Безродная Техред С. Мигунова Корректор В. Синицкая

Заказ бЗб1/70 Тираж 745 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий . 113035, Москва, Ж-35,,Раушская наб., д. 4/5

:Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4