Электронное моделирование

Методика моделирования работы трактора: Математическая модель процесса и достаточный объем информации об элементах системы позволяют перейти к электронному моделированию. Как следует из математической модели, она содержит функции двух и трех переменных, что представляет известную сложность при электронном моделировании, так как функциональные преобразователи с двумя входами не получили широкого распространения вследствие сложности и малой надежности.

В связи с этим необходимо изыскать пути замены функций нескольких переменных сочетанием функций одной переменной. Из известных приемов аппроксимации функций нескольких переменных функциями одной переменной наиболее предпочтительным для данного класса функций следует считать метод опорных кривых с нелинейной интерполяцией между ними.

Этот способ не требует большого объема подготовительной работы и вычислительной аппаратуры при моделировании. Чтобы оценить возможность линеаризации функций и выбрать масштаб переменных при моделировании, необходимо установить пределы изменения параметров МТА при колебании системы около некоторого равновесного положения. Такие данные могут быть получены на основании анализа результатов тюлевых экспериментов или других натурных опытов.

Все переменные реальной системы в электронной модели представляются напряжениями в различных точках схемы, а операции аналоговой вычислительной машины сводятся к преобразованию напряжения. Чтобы преобразовать реальные переменные в переменные электронной модели (машинные), необходимо выбрать масштаб в зависимости от пределов изменения напряжения в машине.

При этом максимальные значения переменных не должны выходить за пределы их изменения и по возможности полнее должен использоваться рабочий диапазон модели. Так как не всегда можно заранее предугадать границы изменения всех переменных, выбранный масштаб уточняют на модели. Аналоговые машины позволяют вводить масштаб времени, т. е. ускорять или замедлять процесс. Желательно, чтобы процесс был не очень длительным, так как при этом интегрируются ошибки.

С другой стороны, скоротечность процесса регламентируется возможностью непосредственного наблюдения за ним. На основании машинных уравнений из групп функциональных блоков, воспроизводящих движение отдельных звеньев системы, составляется блок-схема. Так, изменение угловой скорости коленчатого вала двигателя воспроизводится группой блоков перемещение рейки топливного насоса - группой блоков, работа турбокомпрессора - группой блоков.

Если исследуется МТА, оборудованный двигателем со свободным впуском, его работа с установившейся нагрузкой воспроизводится группами блоков. Перемещение рейки топливного насоса связано с перемещением муфты регулятора нелинейной зависимостью, которая может быть аппроксимирована двумя линейными участками.

Воспроизведение нелинейной зависимости осуществляется схемой, в которой значения z умножаются на разные коэффициенты в соответствии с различным наклоном линейных участков. Ограничение значения у устанавливается на усилителе. Создание электронной модели завершается проверкой достоверности модели. Эффективным методом проверки является сопоставление записей процесса, происходящего при одинаковых условиях в модели и в натурной системе.
Читать статью

Трехмембранное реле

Операторы реализуются на трехмембранном реле. Триггер имеет прямой выход р и инверсный, причем оба выхода активные. Рассмотрим работу триггера, Пусть начальное положение триггера таково, что на инверсном выходе р имеет место единичный сигнал, а на прямом выходе нулевой . Это значит, что действием подпора в камере Б реле мембранный блок перемещен вниз, линия выхода реле через камеру А сообщена с линией питания и на инверсном выходе сформировался сигнал.

Этот же единичный сигнал по линии связи заведен на один из входов элемента ИЛИ и через постоянный дроссель поступил в камеру реле. Вследствие этого мембранный блок реле сместился в верхнее положение, перекрыл верхнее сопло, связывающее прямой выход р с линией питания, и открыл нижнее сопло реле, связывающее выход р через камеру Г с атмосферой. На выходе р сформирован сигнал. Это состояние триггера будет в том случае, если на вход " подать единичный сигнал.

Если теперь в момент времени подать на вход триггера рп сигнал, который через элемент ИЛИ поступит в камеру В реле, мембранный блок реле переместится в крайнее верхнее положение, закроет верхнее и откроет нижнее сопло реле. Выход реле отсоединится от линии питания и через камеру Г соединится с атмосферой. На инверсном выходе триггера появится сигнал. Одновременно камера В реле через дроссель, элемент ИЛИ, линию связи и камеру Г реле сообщается с атмосферой и под действием подпора в камере В реле мембранный блок переместится вниз, закроет нижнее сопло реле и откроет верхнее.

На прямом выходе р триггера сформируется сигнал. Если теперь в момент времени снять сигнал, состояние триггера не изменится, так как единичный сигнал с выхода р реле, заведенный по линии связи через элемент ИЛИ в камеру В реле, будет удерживать мембранный блок в верхнем положении. Триггер "запомнил" предыдущее значение входного сигнала рп и будет сохранять состояние выхода неизменным до появления сигнала, снимающего первый входной сигнал. Таким сигналом является сигнал, подаваемый на второй вход триггера в момент времени.

Сигнал через постоянный дроссель поступает в камеру В реле, переключает мембранный блок реле вверх и сообщает прямой выход р триггера через нижнее сопло реле и камеру Г с атмосферой. На прямом выходе триггера появляется сигнал, Одновременно камера В реле через элемент ИЛИ, линию связи и камеру Г реле также сообщается с атмосферой, давление воздуха в камере В реле падает, что приводит к переключению мембранного блока реле под действием подпора вниз и к сообщению инверсного выхода триггера р с линией питания. На инверсном выходе появляется сигнал.

Одновременно этот сигнал через элемент ИЛИ и дроссель заводится в камеру В реле, создавая усилие, поддерживающее мембранный блок этого реле в верхнем положении, т. е. обеспечивая "запоминание" предыдущего входного сигна. Если теперь в момент времени снять сигнал, состояние выходов триггера не изменится. Для изменения выходов триггера нужно в момент времени tb вновь подать сигнал на первый вход триггера При этом на прямом выходе триггера вновь сформируется сигнал, а на инверсном, которые сохранятся до подачи нового единичного сигнала на вход (момент времени).
Первоисточник

Радиально поршневой насос

В его корпусе жестко закреплена распределительная цапфа, на которую с гарантированно малым зазором посажена бронзовая втулка. Втулка запрессована в ротор с четырьмя рядами радиально расположенных цилиндрических отверстий, в которых могут свободно перемещаться поршни.

Распределительная цапфа имеет осевые отверстия и два паза для подвода и отвода жидкости из рабочих камер, ограниченных цилиндрическими отверстиями ротора, наружной поверхностью втулки и торцевыми поверхностями поршней. Приводной вал насоса вращается в двух шарикоподшипниках, один из которых расположен в крышке корпуса, а второй - в расточке цапфы. Для компенсации несоосности оси приводного вала с осью ротора последний приводится в движение муфтой, состоящей из фланца, промежуточного кольца и четырех роликов, два из которых передают крутящий момент от фланца к кольцу.

Радиально-поршневой насос типа Н е ГИХ - ОТ кольца неподвижным блоком цилиндров. При вращении ротора поршни прижимаются сферическими поверхностями к коническим поверхностям реактивных колец, запрессованных в барабан. Благодаря этому кроме возвратно-поступательного движения относительно ротора поршни совершают возвратно-поворотные движения вокруг собственной оси, что улучшает условия смазки и уменьшает износ трущейся пары поршень - цилиндр. Скользящий блок может перемещаться в горизонтальном направлении перпендикулярно к плоскости чертежа по направляющим.

При этом ось вращения барабана, установленного на подшипниках в блоке, меняет свое положение относительно оси ротора, в результате чего изменяется эксцентриситет, а следовательно, подача насоса. На приводном валу установлен вспомогательный шестеренный, предназначенный для питания узлов управления и создания избыточного давления на всасывании, благодаря чему обеспечивается надежный поджим сферических головок поршней к реактивным кольцам .

Насос с клапанно-щелевым распределением жидкости состоит из кулачка-эксцентрика корпуса с кольцевой канавкой, связанной каналом со всасывающей магистралью, нагнетательного клапана и поршня. При повороте эксцентрика по направлению стрелки поршень перемещается сверху вниз и в рабочей камере образуется пониженное давление, под действием которого она заполняется жидкостью из кольцевой канавки.

Когда поршень перемещается снизу вверх, то после отсоединения кольцевой канавку от рабочей камеры открывается клапан и жидкость поступает в нагнетательную магистраль. Отсутствие всасывающего клапана позволяет увеличить допустимую скорость вращения эксцентрика, однако здесь для получения подачи используется лишь часть рабочего хода поршня.

Обычно выбирают так, чтобы угол поворота эксцентрика из положения, соответствующего нижнему крайнему, в положение, при котором рабочая камера отсекается от линии всасывания, составлял 55- 60°. Геометрическая подача таких насосов определяется соотношениями, силовые зависимости. Рассмотрим некоторые конструкции радиально-поршневых насосов. Насос с клапанным распределением Такие насосы высоко надежны, долговечны, имеют высокий объемный КПД.
Читать далее