Устройство для моделирования механической передачи

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтских

Социалистических

Республик

< 960862 (61) Дополнительное к авт. свил-ву И 864306 (22) Заявлено 15. 12. 80 (21) 3214771/18-24 (51) М. Кл. G 06 G 7/70 с присоединением заявки М (23) Приоритет

3Ъеудврствиивй кемитет

СССР до делам наебретеннй в открытий (53) УДК 681..3(088.8) Опубликовано 23 09.82. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 25 09 (72) Авторы изобретения

ВСЕСОЮЗНАЯ

ПАТЕИТНО1ЕХНИЧЕСНАЙ

ВЯЬЛЙОТЕКА

А. А. Бельке и Н. М. Купцов (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ

ПЕРЕДАЧИ

Изобретение относится к аналоговычислительной технике и может быть использовано в тренажерах транспортных средств и исследовательских стендах.

По основному авт. св. N 864306 известно устройство для моделирования механической передачи, содержащее второй коммутатор, выходы которого соединены с группой входов первого интегратора, второй вход которого соединен с выходом инвертора, вход которого соединен с одним из выходов второго коммутатора, выход первого интегратора через последовательно соединенные усилитель и ограничитель соединен со входом первого коммутатора, выходы которого соединены с группой входов второго интегратора, выход которого одновременно соединен с первым входом первого интегратора и через мостовой выпрямитель соединен со входом

Второго интегр;;тора.

Недостатком данного устройства является то, что момент инерции вра-! щающихся маСс коробки передач, приведенных к выходному валу, берется независимым от номера включенной

5 передачи, хотя в реальном случае при,разных передачах включаются разные вращающиеся массы (шестерни, валы, фрикционные элементы). То есть момент инерции, приведенный к выходному валу коробки передач, имеет различные значения на разных передачах. В известном устройстве берется среднее значение момента инерции, что снижает точность модели" рования.

Цель изобретения - повышение точности моделирования.

Это достигается тем, что устройго ство дополнительно содержит датчик напряжения, пропорционального трению фрикциона, датчик напряжения, пропорционального номеру включенной передачи, третий коммутатор и конBM

Д SX ВЫХ

55 денсаторы по количеству передач, одни выводы которых соединены с выходом второго суммирующего интегратора, другие - подключены к группе выходов тре тьего коммутатора, вход которого соединен со входом второго суммирующего интегратора, выходы датчика напряжения, пропорционального номеру включенной передачи, соединены соответственно с управляющими входами первого, второго и третьего коммутаторов, а выходы датчика напряжения, пропорционального трению фрикциона, соединены с управляющими входами ограничителя.

На чертеже представлена схема устройства для лоделирования механической передачи.

Устройство, входом которого является вход 1 коммутатора 2, содер-жит инвертор 3, суммирующий интегратор 4, усилитель 5, датчик 6 напряжения, пропорционального номеру включенной передачи, датчик 7 напряжения, пропорционального трению фрикциона, ограничитель 8, второй 9 и третий

10 коммутаторы,.группу конденсаторов

l1, мостовой выпрямитель 12 и суммирующий интегратор 13.

Коммутатор 2 соединен группой выходов, соответствующих номеру включенной передачи, с группой входов суммирующего интегратора 4, выход коммутатора 2, соответствующий передаче заднего хода,. через инвертор 3 подключен к соответствующему входу суммирующего интегратора 4, выход которого через усилитель 5 подключен к управляемому ограничителю 8, управляющие входы которого соединены с выходами датчика 7. Выход ограничителя 8 подключен ко входу второго коммутатора 9, выходы которого подключены к соответствующим входам суммирующего интегратора 13, со свободным входом 14. Суммирующий интегратор

13 через мостовой выпрямитель 12 подключен .к источнику разнополярного напряжения и йепосредственно ко входу третьего коммутатора 10, группа выходов которого через конденсаторы 11 подключены к выходу интегратора 13.

Устройство работает следующим образом.

На вход коммутатора 2 подается напряжение, пропорциональное оборотам входного вала коробки передач. Коммутатор 2 подключает определенный вход

15 гО г5

ЭО

35 суммирующего интегратора 4, каждый вход которого соответствует определенной передаче. Управление коммутато рами 2, 9 и 10, а следовательно, и выбор номера передачи, осуществляется с помощью датчика б. При включении определенной передачи, например первой, включаются те коммутирующие элементы коммутаторов 2, 9 и 10, которые электрически соединяют соответственно вход 1 с первым входом суммирующего интегратора 4, выход ограничителя 8 с первым входом суммирующего интегратора 13, и вход и выход интегратора 13 с конденсатором 11, со- ответствующим первой передаче. Осталь ные входы интеграторов и конденсаторы остаются разомкнутыми, При включении передачи заднего хода выход коммутатора 2 подключается ко входу суммирующего интегратора

4 через инвертор 3, чем достигается изменение полярности напряжения U

" вы . пропорционального оборотам выходного у вала коробки передач. Это напряжение снимается с выхода интегратора 13. На входе суммирующего ин- тегратора 4 напряжения, пропорциональные оборотам входного и выходного вала коробки передач, складыва- ются с учетом передаточного числа включенной передачи, и на выходе интегратора 4 образуется напряжение

U пропорциональное действующему крутящему моменту М, т.е. решается: уравнение где  — суммарная податливость элементов коробки передач; щ я - угловая скорость входного вала коробки передач с учетом передаточного числа;

è3 ы - угловая скорость выходного вала коробки передач.

Напряжение U через усилитель 5 поступает на ограничитель 8, который моделирует работу фрикционных элементов коробки передач. Уровень ограничения ограничителя 8 определяется напряжением, поступающим на управляющие входы ограничителя 8 с датчика 7. Если напряжение Ом проходит через ограничитель 8 без ограничения, то фрикционные элементы замкнуты, т.е. буксование отсутствует. Если напряжение U проходит. через ограничитель 8 с ограничением, 5 то.в этом случае моделируется буксование фрикционных элементов. Если напряжение U полностью ограничено„ то в этом случае моделируется разрыв силовой цепи.

Напряжение U с выхода ограничителя поступает на вход коммутатора

9, который подает напряжение U на вход суммирующего интегратора 13 с учетом коэффициента передачи i коробки передач, т.е. решается уравнение

= М-Мс, аух сК где 3 — момент инерции вращающихся масс коробки передач, приведенный к выходному валу коробки передач;

Ис — момент сопротивления вращению.

Исходя из того; что при разных передачах включаются разные вращающиеся массы (шестерни, валы, фрикционные элементы), момент инерции

I будет иметь различное значение на каждой передаче; а так как коммутатор 9 учитывает коэффициент i, то для учета изменения момента инерции при включении различных передач, используется коммутатор 10, с помощью которого в зависимости от включенной передачи в.обратную связь интегратора 13 включается соответствующий конденсатор, определяющий приращение момента инерции на каждой передаче относительно момента инерции при включении "нейтрали „

Таким образом, при моделировании работы коробки передач осуществляется изменение момента инерции, приведенного к выходному валу коробки

960862 передач, в зависимости от включенной передачи, что повышает точность моделирования. Повышение точности моделирования данного устройства позволяет, используя его в тренажере для обучения водителей транспортных средств, уменьшить время обучения на реальном изделии, увеличив, соответственно, время обучения на. тренажере.

Это, в свою, очередь, приведет к экономии моторесурса и горюче-смазочных материалов реальных транспортных средств.

Формула изобретения

Устройство для моделирования механической передачи по авт. св.

N 864306, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования, оно дополнительно содержит датчик напряжения, пропорционального трению фрикциона, датчик напряжения, пропорционального номеру включенной передачи, третий коммутатор и конденсаторы по числу передач, одни выводы которых соединены с выходом второго суммирующего интегратора, другиеЭВ подключены соответственно к группе выходов третьего коммутатора, вход которого соединен с входом второго суммирующего интегратора, выходы датчика напряжения, пропорционального

1 номеру включенной передачи, соединены соответственно с управляющими входами первого, второго и третьего коммутаторов; а выходы датчика напряжения, пропорционального трению . фрикциона, соединены с управляющими входами ограничителя.

9608б2

Подписное

Заказ 72 / 1 Тираж 731 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, . 4/5

Фипиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, .

Составитель В. Фукалов

Редактор Т. Киселева Техред E.Xa итончик Корректор Н. Бу як