Электромагнитный демпфер

Союз Советских Социалистических Республин(22) Заявлено. 191079 (21) 2832387/25-28с присоединением заявки Йо(51)М. Кл з Г 16 Г 6/00 Государственный омнтет СССР ио дедам изобретений и открытийДата опубликования описания 15,07.81(72) Авторы изобретениягЮ.Н.Журавлев, П.В.Киселев и А.Г.ХрФстицкий . 3иПсковский филиал Ленинградского полй еекницескогоинститута им. М.И.Калинина(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫИ ДЕМПФЕР Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для.упругого подвеса и демпфирования узлов машин, станков и приборов.Известен электромагнитный демпфер поступательных колебаний, содержащий электрическую обмотку, обойму и размещенный соосно с ней подпружиненный узел 11.Недостаток известного демпфера заключается в малой величине жесткости и коэффициента демпфирования, а при малых медленных смещениях подвижного узла демпфирование практически отсутствует. 15 Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является электро магнитный демпфер, содержащий элект-, 20 рическую обмотку управления, обойму и размещенный в ней подвижный узел в виде цилиндрического стержня, на сопрягаемых поверхностях которых выполнены группы равноотстоящих одна от другой канавок, канавки обоймы смещены относительно канавок стержня,и систему управления, связанную с электрическими обмотками, причем смещение канавок, расположен ных с разных сторон обоймы, направлено в противоположные стороны Г 23 .Недостаток данного демпфера состоит в малой величине жесткости и, коэффициента демпфирования колебаний. Применение автоматической системы управления, увеличивающей ток в электрической обмотке пропорционально величине и скорости смещения подвижного узла, для такого демпфера не приводит к большому увеличению жесткости и коэффициента демпфирования, так как одновременно увеличиваются составляющие электромагнитной силы, действующие как в одну, так и в противоположную сторону, т.е. демпфирование малых медленных колебаний подвижного узла не эффективно, так как силы, противодействующие этим колебаниям, малы. Кроме того, из-за нерационального расположения электрической обмотки в таком демпфередостигнуть большой величины намагничивающей силы без заметного увеличения габаритов демпфера невозможно.Цель изобретения - повышение эффективности демпфирования.Укаэанная цель достигается тем, что демпфер снабжен дополнительной846883 5 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 обмоткой, имеющей обойму и расположенной соосно основной, каждая изобойм выполнена в виде пучка стержней, равномерно расположенных поокружности, на стержне выполненадополнительная, аналогичная основной, группа канавок, входящая вдополнительную обойму, и встречносмещенная относительно канавок основной обоймы.На фиг. 1 изображен предлагаемыйдемпфер в разрезе, общий вид; нафиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; нафиг. 3 в блок-схема системы автоматического управления током в обмоткахдемпфера,Демпфер содержит основную и дополнительную обмотки 1 и 2 управления с магнитонесвязанными и сооснорасположенными обоймами 3 и 4 иразмещенный в них подвижный узел ввиде цилиндрического стержня 5. Насопрягаемых поверхностях обойм 3 и4 и стержня 5 выполнены группы равноотстоящих одна от другой кольцевых канавок 6., 7 и 8, 9. Смещениеканавок, расположенных(с разных сторон в каждой из обойм 3 и 4, направлено в одну сторону, а дополнительная группа канавок 8 встречно смещена относительно группы канавокб основной обоймы 3. Каждая изобойм 3 и 4 выполнена в виде пучкастержней 10, равномерно расположенных по окружности и электрическисвязанных между собой. Демпфер содержит также систему управления,состоящую из датчика 11 положения,подвижногоузла, выполненного в видецилиндрического стержня 5, и связанных с ним корректирующего или интегрально-дифференцирующего звена 12,.сумматора 13 и усилителей 14 и 15,один 14 из которых питает электрические обмотки 1, принадлежащие обойме 3, а другой усилитель 15 - электрические обмотки 2, принадлежащиеобойме 4. Демпфер работает следующим образом.Когда подвижный узел в виде цилиндрического стержня 5 находитсяв положении равновесия, сигнал сдатчика 11 положения отсутствует,а через обмотки 1 и 2 течет ток смещения усилителей 14 и 15. Обмотки1 и 2 создают в каждой из обойм 3 и4 два независимых магнитных потока,заьыкающихся через пучок стержней10, выступы кольцевых канавок 7 и 9обойм 3 и 4, выступы кольцевых канавок 6 и 8 стержня 5 и воздушныйзазор между ними. Из-за смещениякольцевых канавок на стержень 5 состороны обойм 3 и 4 действуют равные по величине, но противоположнонаправленные осевые электромагнитныесилы,При осевом смещении стержня 5 в каком-либо направлении, например в направлении обоймы 3, на выходе датчика 11 появляется сигнал, величина которого пропорциональна величине смещения стержня 5, а знак зависит от направления смещения. Сигнал с датчика 11 поступает на корректирующее звено 12, суммируется сумматором 13 с выходным сигналом корректирующего звена 12 и подается на выходы усилителей 14 и 15. Знак этого сигнала таков, что ток в обмотке 1, принадлежащей обойме 3, уменьшается, а ток в обмотке 2, принадлежащей обойме 4, увеличивается. В результате осевая электромагнитная сила, действующая на стержень 5 со стороны обоймы 3, уменьшается, а сила, действующая со стороны обоймы 4, увеличивается. Появляется результирующая осевая сила, противодействующая смещению стержня 5, Величина этой силы пропорциональная величине смещения стержня 5, скорости смещения и интегралу по времени от смещения. При смещении стержня 5 в направлении обоймы 4 демпфер работает аналогичным образом. Таким образом, введение интегрально-дифференцирующего или корректирующего звена 12 позволяет, с одной стороны, за счет дифференцирования сигнала датчика 11 получить демпфирующую силу, пропорциональную скорости смещения стержня 5, а, с другой стороны, за счет интегрирования сигнала датчика 11 добиться эффективного демпфирования малых медленных колебаний подвижного узла, выполненного в виде стержня 5.Предлагаемый демпфер повышает жесткость и коэффициент демпфирования. Формула изобретения Электромагнитный демпфер, содержащий электрическую обмотку управления, обойму и размещенный в ней подвижный узел в виде цилиндрического стержня, .на сопрягаемых поверхностях которых выполнены группы равноотстоящих одна от другой канавок, канавки обоймы смещены относительно канавок стержня, и систему управления, связанную с электричес- кимИ обмотками, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности демпфирования, он снабжен дополнительной обмоткой, имеющей обойму и расположенной соосно основной, каждая из обойм выполнена в виде пучка стержней, равномерно расположенных по окружнос-.846883 г.1 Заказ 5445/5 Подписное ВНИИПИаж 1006 ти, на стержне выполнена дополнительная, аналогичная основной, группа канавок, входящая в дополнительную обойму, и встречно смещеннаяотносительно канавок основной обойИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бабаева Н.Ф. Расчет и проектирование элементов гироскопических устройств. Л., "Машиностроение", 1967, с. 182, рис. 3.29. 2. Авторское свидетельство СССР9589480, кл. Г 16 Г 15/02, 1975