Способ демпфирования механических колебаний

р 1 58842 Саюв Советских Социалистических Республикт т 6 ) Дополните ое к авт. свид-ву 51) М Кч г Г 16 Г 708 22) Заявлено 30.05,75 (21) 2139512/28с присоединением заявки23) Приоритет Государственный камитеСовета Министров СССР 53) УДК 621.576.5(43) Опублико о 15.01.78. Бюллетень делам нзобретени и открытий) Дата опубликования описани 1.7(71) Заявите Горьковский институт инженер ного транспорта(54) СПОСОБ ДЕМПФИРОВАНИЯ МЕХАНИКОЛЕБАНИЙ ан Изобретение относится к способам демпфирования механических колебаний и может быть использовано в любой области машиностроения.Известны способы демпфирования механических колебаний, применяемые в устройствах для амортизации.К ним относится способ демпфирования механических колебаний, заключающийся в подключении дополнительной жесткости к основной, на которой подвешен колеблющийся объект, Этот способ может быть реализован подключением плоской пружины, входящей в паз, выполненный на боковой поверхности по оси симметрии колеблющегося объекта.По этому способу демпфирование осуществляется за счет смены собственной частоты колебаний системы и перехода с одной резонансной характеристики на другую (1.Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ, связанный с применением при амортизации объекта сухого трения, который принято описывать петлей гистерезиса, характеризующей изменение упругих сил за цикл нагружения 2.Этот способ может быть реализован в а ртизаторах, содеряащих пружины и связ ные с ними демпферы сухого трения. Недостатком этого способа является то,что характеристики сухого трения сильно зависят от свойств контактируемых поверхностей и, следовательно, могут изменяться впроцессе работы, Эффективность способасильно зависит от постоянной составляющейвнешнего воздействия. Кроме того, этот способ не позволяет получать в дорезонанснойобласти колебания с амплитудой, меньшей,чем амплитуда вынуждающей силы.С целью расширения области демпфируемых частот по предлагаемому способу дополнительную нелинейную жесткость последовательно подключают к основной жесткости в5 зависимости от направления движения объекта,На фиг. 1 изображено устройство, реализующее предлагаемый способ; на фиг. 2 - характеристика изменения упругих сил в сис теме за цикл нагружения.Амортизируемый объект 1 связан с неподвижным основанием 2 с помощью двух упругих элементов: основного 3 и дополнительного 4, соединенного со сцепным устройством 5.25 Дополнительный упругий элемент 4 выполнен в виде предварительно деформированной пружины (например, стянутой болтом с шайбами). Его включение и выключение из работы осуществляется за счет электромагни- ЗО та б, управление которым осуществляется че.,Риг. г Составитель О. МальцевРедактор Н. Аристова Техред И. Михайлова Корректор И. Позняковская Тираж 115ета Совета Миписений и открытийРаушская наб., д. Изд, Мо 121 осударственного коми по делам изобре 113035, Москва, ЖЗаказ 2998/2НПО дписно в СССР Типография, пр. Сапунова,рез блок 7 усиления и преобразования от датчика 8 скорости.Управление осуществляется так, что при х=О через обмотки электромагнита 6 течет ток, включается сцепное устройство 5 и осуществляет связь амортизируемого объекта 1 с основанием 2 через элемент 4, При изменении знака скорости на противоположный, т, е. при х)0 связь массы 1 с основанием 2 осуществляется только через основной элемент 3, так как ток через электромагнит 6 не течет, и сцепное устройство 5 отключено.При х=О сцепное устройство 5 включено и связь массы 1 с основанием 2 осуществляется через элементы 3 и 4. Пусть на объект подействовала внешняя сила в направлении х. Если она не превышает силы поджатия пружины 4, то объект остается неподвижным (участок 9). С увеличением внешнего воздействия объект приобретает скорость х) 0 (участок 10). При периодическом внешнем возмущении наступает момент, когда х меняет знак. В этом случае сцепное устройство 5 отключается и жесткость в системе меняется скачком (участок 11). Объект 1 связан с основанием только через основную пружину 3 до тех пор, пока выполняется условие х(0 (участок 12). При обращении скорости в ноль снова включается сцепное устройство и процесс повторяется (участки 13 - 14), При периодическом движении объекта упругие силы в системе меняются циклически, а площадь полученной петли гистерезиса пропорциональна рассеянию энергии в системе.Эффективность демпфирования по предла 5 гаемому способу не зависит от постояннойсоставляющей внешнего воздействия (весаобъекта). Форма петель легко меняется путем изменения начального поджатия пружины 4. При внешнем воздействии, не превыша 10 ющем начального поджатия пружины 4,амортизируемый объект остается неподвижным. Система управления проста в реализации, ибо работает по принципу включено -выключено.15Формула изобретенияСпособ демпфирования механических колебаний, заключающийся в том, что гистерезисное изменение упругих сил в системе осу 20 ществляют подключением и отключением нелинейной жесткости к основной, о т л и ч а ющи й ся тем, что, с целью расширения области демпфируемых частот, дополнительнуюнелинейную жесткость последовательно под 25 ключают к основной жесткости в зависимости от направления движения объекта.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 259569,30 кл. Р 16 Р 15/02, 1968.2. Авторское свидетельство СССР357382,кл. Р 16 Г 7/08, 1970.