SU982032A2 - Device for simulating mechanical transmission - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ(5) DEVICE FOR MODELING MECHANICAL TRANSMISSION

1one

Изобретение относитс  к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в тренажерах транспортных средств и исследовательских стендах.The invention relates to analog computing and can be used in vehicle simulators and research stands.

По основному авт. св. № известно устройство дл  моделировани  механической передачи, содержащее первый инвертор, выход которого соединен со входом усилител , второй интегратор , выход которого через мостовой выпр митель подключен ко входу второг го интегратора, коммутаторы, инвертор и ограничитель, вход к; торого соединен с выходом усилител , а выход -со входом первого коммутатора, выходы которого подключены к группе входов второго интегратора,.выход которого соединен с первым входом первого интегратора , группа входов которого подключена к группе выходов второго коммутатора , вход которого  вл етс  входом устройства, а выход второго коммутатора через инвертор соединен со .вторым входом первого интегратора С ijНедостатком этого устррйства  вл етс  отсутствие возможности моделировани  работы механической коробки передач при включении тормоза поворота и остановочного тормоза гусеничной машины.According to the main author. St. No. a device for simulating mechanical transmission is known, comprising a first inverter, the output of which is connected to the amplifier input, a second integrator, the output of which is connected via a bridge rectifier to the input of the second integrator, switches, an inverter and a limiter, input to; The output is connected to the input of the first switch, the outputs of which are connected to the input group of the second integrator, whose output is connected to the first input of the first integrator, the input group of which is connected to the output group of the second switch, whose input is the input of the device, and the output of the second switch through the inverter is connected to the second input of the first integrator. With ij, the disadvantage of this device is the inability to simulate the operation of a manual transmission when turning on brake turning and stopping brake tracked vehicles.

Цель изобретени  - повышение точности моделировани  работы механичес10 . кой передачи за счет учета вли ни  остановочного тормоза и тормоза поворота .The purpose of the invention is to improve the accuracy of modeling the work of a mechanic. This is due to the influence of the stopping brake and the turning brake.

Поставленна  цель достигаетс  тем, The goal is achieved by

15 что устройство дополнительно содержит датчик переключени  передач, датчик фрикциона, датчик остановочного тормоза , второй мостовой выпр митель, ог раничительные резисторы и последова20 тельно соединенные датчик тормоза поворота , третий коммутатор, сумматор и второй инвертор, причем выходы датчика переключени  передач соединены соответственно с управл ющими входами первого и второго коммутатора, уп равл ющие входы третьего коммутатора подключены Соответственно к первому и последнему выходу датчика переключени  передач, вход и выход второго инвертора через ограничительные рези торы соединены с другой парой вершин первого мостового выпр мител , одна пара вершин второго мостового выпр мител  подключена соответственно к выходу и второму входу сумматора, а друга  пара вершин второго мостового выпр мител  через ограничительные ре з11сторы соединена с источником разно пол рного напр жени , выходы датчика фрикциона подключены соответственно к. управл ющим входам ограничител , а выход датчика остановочного тормоза соединен с третьим входом сумматора. На чертеже приведена функциональна  схема устройства. Устройство, входом которого  вл етс  вход 1 коммутатора 2, содержит инвертор 3, интегратор 4, усилитель 5, ограничитель 6, датчик 7 фрикциона , коммутатор 8, мостовой выпр митель 9, интегратор 10, ограничительные резисторы 11, датчик 12 тормоза поворота, датчик 13 остановочного тор моза, коммутатор И, сумматор 15, мос товой выпр митель 16,, датчик 17 пере ключени  передач, инвертор 18. Устройство работает следующим образом . На вход коммутатор 2 подаетс  напр жение , пропорциональное оборотам входного вала коробки передач l jjjgx Коммутатор 2 в зависимости от выбран ной в датчике17 передачи передает это напр жение на определенный вход интегратора , каждый вход которого соответствует передаточнрму числу ко робки передачи при включении соответ ствующей передачи. Управление коммутаторами 2, 8 и 14, а также выбор ин теграторов j и 10 осуществл етс  с помощью датчика 17 переключени  пере дач. При включении первой передачи выключаютс  те коммутирующие элементы коммутаторов, которые электрически соедин ют вход 1 с первым входом интегратора t, выход ограничител  6 с первым входом интегратора 10 и выход датчика 12 тормоза поворота с пер вым вхрдом сумматора 15- Остальные цепи коммутаторов остаютс  разомкнутыми . Коммутатор подключает выход датчика 12 тормоза поворота к перво- му входу сумматора 15 только при включении первой передачи или передачи заднего хода. При включении второй передачи включаютс  другие коммутирующие элементы коммутаторов 2 и 8 и соедин ют вторые входы интеграторов j и 10. То же происходит при включении любой другой передачи. При включении передачи заднего хода напр жение , пропорциональное оборотам входного вала коробки передач LLj,, поступает на соответствующий вход интегратора через инвертор 3, чем достигаетс  изменение пол рности напр жени , пропорционального оборотам выходного вала коробки передач 1 ЁЫХ Это напр жение снимаетс  с выхода интегратора 10. На входе интегратора k напр жени  иц, и и1урухскладываютс , а на выходе интегратора k образуетс  напр жение, пропорциональное действующему крут щему моменту U.. При этом решаетс  уравнение Uy2i .(j у ч . di шех uueMf. где С - упругость элементов коробки передач; - напр жение, пропорциональное крут щему моменту. Напр жение Уу через усилитель 5 поступает на ограничитель 6, который моделирует нелинейность типа сухое трение. Этот ограничитель ограничивает напр жение U.j. Уровень ограничени  определ етс  управл ющими напр жени ми , пропорциональными максимальному моменту фрикциона, поступающими с датчика 7 фрикциона. Если напр жение и проходит через ограничитель с ограничением, то в этом случае моделируетс  буксование фрикционных элементов . Если это напр жение ограничено полностью, то моделируютс  полностью разомкнутые диски. В случае отсутстви  ограничени  моделируетс  передача момента без пробуксовки. Напр жение с выхода ограничител  поступает на вход коммутатора 8 с учетом коэффициента передачи i коробки передач. На свободный вход интегратора 10 подаетс  напр жение, пропорциональное моменту сопротивлени  вращению и сМостовой выпр митель 9 служит дл  предотвращени  зар да интегратора при отсутствии напр жени  U, т. е. служит дл  моделировани  действи  момента от сил сухого трени  на выходном валу коробки передач. Кроме этого, через мостовой выпр митель 9 в зависимости от пол рности выходного напр жени  интегратора 10, на его вход подаетс  напр жение, пропорциональное15 that the device further comprises a gear shift sensor, a friction clutch, a stopping brake sensor, a second bridge rectifier, limiting resistors and sequentially connected steering brake sensor, a third switch, an adder and a second inverter, and the gear shift outputs are connected respectively to the control ones the inputs of the first and second switch, the control inputs of the third switch are connected respectively to the first and last output of the gearshift sensor, the input and the second inverter's stroke is connected to another pair of vertices of the first bridge rectifier through limiting resistors, one pair of vertices of the second bridge rectifier is connected respectively to the output and the second input of the adder, and the other pair of vertices of the second bridge rectifier is connected to the source differently from the source The voltage of the friction sensor is connected respectively to the control inputs of the limiter, and the output of the stop brake sensor is connected to the third input of the adder. The drawing shows a functional diagram of the device. The device whose input is input 1 of switch 2 contains inverter 3, integrator 4, amplifier 5, limiter 6, friction clutch sensor 7, switch 8, bridge rectifier 9, integrator 10, limiting resistors 11, turn brake sensor 12, sensor 13 stopping torus mosaic, switch I, adder 15, motor rectifier 16, gearshift sensor 17, inverter 18. The device operates as follows. The input of switch 2 is supplied with a voltage proportional to the speed of the input shaft of the gearbox l jjjgx Switch 2, depending on the transfer selected in sensor 17, transmits this voltage to a certain integrator input, each input of which corresponds to the ratio of the number of the transmission gear when the respective gear is engaged. Switches 2, 8, and 14, as well as the selection of integrators j and 10, are controlled by the transfer switch 17. When the first gear is turned on, those switching elements of the switches that electrically connect input 1 to the first input of the integrator t, the output of the limiter 6 to the first input of the integrator 10 and the output of the turn brake sensor 12 to the first adder 15 are turned off. The rest of the switch circuits remain open. The switch connects the output of the turn brake sensor 12 to the first input of the adder 15 only when the first gear or the reverse gear is engaged. When the second gear is turned on, other switching elements of switches 2 and 8 are turned on and the second inputs of integrators j and 10 are connected. The same happens when any other gear is turned on. When reverse gear is engaged, the voltage proportional to the rotational speed of the input shaft of the gearbox LLj is fed to the corresponding input of the integrator through the inverter 3, which results in a change in polarity of voltage proportional to the rotational speed of the output shaft of the transmission 1 OUTCH The voltage is removed from the integrator 10 At the input of the integrator k, the voltage of the oscillations and the accumulator are stored, and the output of the integrator k produces a voltage proportional to the effective torque U. This solves the equation Uy2i. (J uueMf., where C is the elasticity of the gearbox elements; is a voltage proportional to the torque. Voltage Uy through amplifier 5 goes to limiter 6 which simulates non-linearity such as dry friction. This limiter limits the voltage Uj The level of limitation is determined by the control voltages by proportional to the maximum clutch torque coming from the clutch sensor 7. If the voltage passes through the limiter with a limitation, then the skidding of the friction elements is simulated. If this voltage is completely limited, then fully open discs are simulated. In the absence of a limitation, the moment transfer is simulated without slipping. The voltage from the output of the limiter is fed to the input of the switch 8, taking into account the transmission coefficient i of the gearbox. A voltage proportional to the moment of resistance to rotation is applied to the free input of the integrator 10, and the bridge rectifier 9 serves to prevent the integrator from charging in the absence of voltage U, i.e. it serves to simulate the effect of dry friction on the output shaft of the gearbox. In addition, through the bridge rectifier 9, depending on the polarity of the output voltage of the integrator 10, a voltage proportional to

тормозному моменту и„..braking moment and „..

«л "L

С помощью интегратора 10 решаетс With the help of the integrator 10 is solved

уравнение the equation

, ... ... .. , ... ... ..

dt где I - момент инерции вращающихс  dt where I is the moment of inertia of the rotating

масс коробки передач, приведенный к выходному валу .коробки передач. Напр жение U на мостовой выпр митель подаетс  с выхода сумматора 15 и инвертора 18. В сумматоре складываютс  напр жени  Ujyj , пропорциональное тормозному моменту от тормоза поворота , и 1,мЗ, пропорциональное тормозному моменту от остановочного тормоза . Напр жение и поступает на коммутатор 1 с датчика 12. Коммутатор И передает это напр жение на вход сумматора 15 только при поступлении на его управл ющий вход сигналов, соответствующих включению первой передачи или передачи заднего хода в датчике 17.mass of the gearbox, reduced to the output shaft of the gearbox. The voltage U on the bridge rectifier is supplied from the output of the adder 15 and the inverter 18. In the adder, the voltages Ujyj are proportional to the braking torque from the turn brake, and 1 m3 proportional to the braking torque from the stop brake. Voltage and arrives at switch 1 from sensor 12. Switch AND transmits this voltage to the input of adder 15 only when signals to the control input of its corresponding to the activation of the first gear or reverse gear in sensor 17 are received.

Мостовой выпр митель 16, включеннь1й в обратную св зь сумматора 15, слу жйт дл  создани  зоны нечувствительности , чем моделируетс  наличие механического люфта у привода тормоза. The bridge rectifier 16, switched on in the feedback of the adder 15, serves to create a dead zone, which simulates the presence of mechanical play in the brake actuator.

Таким образом, устройство дл  мо делировани  механической передачи воспроизводит работу коробки передач при включении остаМЬвочного тормоза и тормоза поворота, чем повышаетс  точность моделировани .Thus, the mechanical transmission simulator reproduces the operation of the gearbox when the left brake brake and turn brake are engaged, which increases the modeling accuracy.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР f 864306, кл. G Об G 7/70, 1981 (проотип ). чпггс . а1. USSR author's certificate f 864306, cl. G About G 7/70, 1981 (protype). cpsg but