Способ демпфирования колебаний механической системы

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ оо 998785 Союз СоветскихСоциалистических Республик(51 М. Кп.з с присоединением заявки Ио -Г 16 Г 15/00 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(088,8) Дата опубликования описания 23,02,83(54) СПОСОБ ДЕМПФИРОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ 2Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для демйфирования колебаний механи-, ческих систем.Известен способ демпфирования колебаний механических систем, заключающийся .в изменении взаимного расположения ее элементовСогласно известного способа демпфирование колебаний тела (маятника) осуществляется пеоиодическим изменением его длины 11.).Однако в большинстве случаев известный способ не может быть реализован, так как длина многих тел (систем) в силу их конструктивных особенностей не может бить принята в качестве изменяемого параметра, обеспечивающего демпфирование колебаний.Кроме того, изменением длины тела (маятника) не всегда достигается эффективное и наилучшее по быстродействию гашение низкочастотных колебаний.Цельюизобретения является повышение эффективности гашения низкочастотных колебаний.Указанная цель достигается эа счет того, что согласно способу демпфирования колебаний механической системы, заключающемуся в изменениивзаимного расположения ее элементов, -изменение взаимного расположенияее элементов осуществляют путем перемещения их один относительно дру. гого так, что при возрастании отклонения системы от ее равновесного положения произведение частоты собственных колебаний и момента инерцииувеличивают в момент прохождениясистемой ее равновесного положения,а при убывании - уменьшают в моментмаксимального отклонения системыот ее равновесного положения.Так как колебания многих тел втехнике могут быть отождествленыс колебаниями математического маятника, то реализацию .предлагаемогоспособа рассмотрим на примере гашения колебаний математического маятника.На Фиг. 1 изображено расположениеэлементов маятника в равновесном(среднем) положении; на Фиг 2 расположение элементов маятника вкрайнем положении,Как известно, для математическо"го маятника произведение4 хееЕ -1 в ЕТФ,998785 где щ - масса маятника;длина его,Формула изобретения ВНИИПИ Заказ 1118/59 Тираж 923 ПодписноеФилиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 9 - ускорение свободного паденияИз этой формулы видно, что изменение произведения круговой частотыи момента инерции можно обеспечитьсовместным изменением массы а и длины К маятника.Изменение этих. параметров поуказанному закону может быть осуществлено, например, с помощью системы(фиг. 1), состоящей из датчиков 1и 2 соответственно центробежных и угловых ускорений и двух силовых приводов 3 и 4, Привод 3 используетсядля изменения длины маятника 5, апривод 4 - для перемещения подвижного груза б вдоль нити 7 маятника 5,Груз б может входить в гнездо 8в маятнике 5,Реализация предлагаемого способазаключается в следующем.При достижении. среднего положениямаятника, (когда угловое ускорениеравно нулю) по команде датчика 2 углового ускорения приводы 3 и 4 включаются в прямом направлении, увеличивая при этом длину маятника 0 и обеспечивая расположение груза б в гнезде 8. При достижении крайних положений маятника (фиг. 2) (когда центробежное ускорение равно нУлю) по команде датчика 1 центробежного ускорения приводы 3 и 4 включаются в обратном направлении, уменьшая приэтом длину маятника 1 и перемещая Э 5подвижный груз б вверх,Осуществляя такие периодическиеизменения длины и массы маятника,получим затухающие колебания.7 Таким образом, предлагаемый способ демпфирования колебаний механической системы, благодаря выбору в качестве "управляющего" параметра произведения круговой частоты и момента инер ции, отличается большей универсальностью и позволяет обеспечить более эффективное по быстродействию демпфирование колебаний, так как определена целая совокупность конструктивных параметров, изменением которых можно более эффективно управлять процессом гашения колебаний в сложных механических системахСпособ демпфирования колебаниймеханической системы, заключающийсяв изменении взаимного расположенияее элементов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности гашения низкочастотныхколебаний, изменение взаимного расположения ее элементов осуществляется путем перемещения их один относительно другого так, что при возрастании отклонения системы от ее равновесного положения произведение частоты собственных колебаний и моментаинерции увеличивается в момент прохождения системой ее равновесногоположения, а при убывании - уменьшают в момент максимального отклонениясистемы от равновесного положения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.,1, Тимошенко С. П. Колебания винженерном деле, М., "Наука", 1967,с, 171-173 (прототип).