Устройство для моделирования силы трения
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сеюа Советеннк Сецнаюктнчесннк Р@@п бннн (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (51)М. Кл. (22) Заявлено 06. 07. 81 (21) 3313605/18-24 с присоединением заявки М Г 06 Г 7/4& 1веуааретеежые кеюатет CCCt аа авдее азебре1еакв и аткаытнй (23) Приоритет Опубликовано 23.02,83. Бюллетень М 7 (53) У@К 681. 333 (088.8) Дата опубликования описания 23.02.83 (72) Автор 1 изобретения Г. В. Трель ого -7;, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИЛЫ ТРЕНИЯ Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и предназначено для моделирования механических систем с йарами трения с учетом зависимости. силы трения в движении по величине от величины нормальной внешней нагрузки и по знаку от направления скорости относительно" ro скольжения элементов пары трения, а в покое по величине и по знаку от величины и направления относительно перемещения элементов пары в пределах переменной эоны предварительного смещения, определяемой нормальной внешней нагрузкой. Известно устройство для моделирования характеристик силы трения, содержащее усилители, схему воспроизведения абсолютной величины, инверторы и электронный коммутатор, учитываю- 2о щее зависимость знака и величины силы трения от направления и величины скорости относительного перемещения элементов модулируемой пары трения 3 1 ). Недостатками этого устройства являются его сложность и то, что оно не учитывает зависимости силы трения от относительного перемещения элементов пары трения в пределах переменной зоны предварительного смещения, определяемой величиной нормальной внешней нагрузки, в моделируемой паре. Наиболее близким к изобретению яв" ляется устройство для моделирования Кулонова трения, содержащее источник напряжения, пропорционального скорости относительного перемещения в трущейся паре, сумматор, nepsyto диодную мостовую схему с инвертором, представляющую двухполупериодный двухполярный выпрямитель и вторую с двумя резисторами, учитывающее зависимость величины силы трения от величины нормальной нагрузки в паре трения, а знака силы трения от напоавления (от знака) скорости относ 1тельного перемещения ее элементов f 2 j. Предлагаемый порядок связеи позволяет учесть зависимость силы трения как в движении от величины нормальной внешней нагрузки, так и в покое от относительного перемещения элементов пары в пределах переменной зоны предварительного смещения, определяемой величиной нормальной внешней. нагрузки. Учет указанной зависимости силы трения в движении и покое расширяет функциональные возмож. ности применения устройства и повышает точность моделирования механических систем с парами трения. Э 9990 Недостатком известного устройства является то, что оно нв учитывает зависимости силы трения от относительного перемещения элементов пары трения в пределах переменной зоны предварительного смещения, определяемой величиной нормальной внешней нагрузки. Целью предлагаемого изобретения является расширение функциональных 1в воэможностей применения устройства и повышение. точности моделирования механических систем с парами трения. Указанная цель достигается тем, д что в устройство для моделирования силы трения, содержащее двухполупериодный двухполярный диодный выпря-, митель, вход которого является входом устройства, первый и второй выходы двухполупериодного двухполярного диодного выпрямителя подключены к 1 первым выводам соответственно первого и второго согласующих резисторов и последовательно включенные nep- вый и второй ограничительные диоды, введены, первый, второй и третий масштабные резисторы и интегратор, выход которого является выходом устройства, второй вход которого подключен к первому выводу, первого масштабного резистора, второй вывод которого соединен с катодом и анодом соответственно первого и второго ограничительных диодов и со входом ин. тегратора, выход которого подключен к первым выводам второго и третьего масштабных резисторов, второй вывод второго масштабного резистора соединен со вторым выводом первого сог. ласующего резистора и анодом первого > ограничительного диода, а второй вывод третьего масштабного резистора подключен ко второму выводу второго согласующего резистора и к катоду второго ограничительного диода. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит двухполупериодный двухполярный диодный выпрямитель 1, интегратор 2, ограничитель- 50 ные диоды 3 и 4, согласующие резисторы 5 и 6 и масштабные резисторы 7. 11, диоды 12-15, операционные усилители 16 и 17 и конденсатор 18.. Устройство работает следующим об-ы разом. Вход N подключен к источнику на.пряжения, пропорционального нормаль71 ноя внешней нагрузке элементов па- ры трения, вход V - к источнику. напряжения, пропорционального скорости относительного скольжения элементов пары трения. Напряжение со входа й, пропорцио" нальное нормальной внешней нагрузке поступает на вход двухполупериодного двухполярного диодного выпрямителя 1, с выхода которого уже в виде двух разнополярных напряжений, пропорциональных модулю нормальной внешней нагрузки, через согласующие резисторы 5 и б подаются в качестве опорных напряжений на цепи ограничения, реализованные на ограничительных диодах 3 и 4, включенных в обратных связях интегратора 2. На вход интегратора 2 через масштабный резистор 7 подается напряжение со входа V, пропорциональное скорости относительного скольжения элементов пары трения. В результате на выходе интегратора 2, т.е. на выходе устройства, вырабатывается напряжение, пропорциональное силе трения, по величине определяемое в относительном покое величиной относительного перемещения в пределах переменной зоны предваритель" ного смещения, зависящей от нормальной внешней нагрузки, в относительном движении — величиной .нормальной внешней нагрузки, а по знаку - знаком (направлением) скорости относительо ного. движения элементов моделируемой пары трения. Простота выполнения схемы позволяет шире использовать наиболее простые и, следовательно, наиболее дешевые аналоговые вычислительные машины для моделирования систем с трением. % 999071- . 4 Формула изобретения анодом соответствемно первого и второго ограничительных диодов и со вхоУстройство для моделирования силы дом интегратора, выход которого под-. .трения, содержащее двухполупериодный ключен к первым выводам второго и двухполярный диодный выпрямитель,в„од s третьего масштабных резисторов, етокоторого является входом устройства, рой вывод второго масштабного резиспервый и второй выходыдвухполупериод- тора соединен со вторым выводом пер ного двухполярногодиодного выпрямите- вого согласующего Резистора и анодом ля подключены кпервым выводам соот- первого огРаничительного диода, а ветственно первого и второго согла- >в второй вывод третьего масштабного ре" сующих резисторов и последовательно зистора подключен ко второму ssseвключенные первый и второй ограничи- ду второго согласующего резистора и тельные диоды, о т л и ч а ю щ е е - -: катоду второго ограничительного. с я тем, что, с целью повышения точ- диода, ности, в него введены первый, второй > Источники инФормации, и третий масштабные- резисторы и ин- принятые во внимание при экспертизе тегратор,- выход которого является вы- 1 Автор :кое свидетельство СССР ходом устройства, второй вход кото- 11 324636, ь ;. 6 Об 6 7/68, 1970. рого подключен к первому выводу пер" 2. Авторское свидетельство СССР вого масштабного: резистора, второй ® N 456280, кл. 6 06 6 7/48, 1973 вывод которого соединен с катодом и (прототип). Составитель 8, Рыбин е Редактор Л. Филиппова Техред И.Гергель Корректор.И. Шароши Заказ 1158/73 Тираж 704 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
