Амортизатор с автоматическим управлением

./ АНИ НИЯ ТО ССР6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.ЧЕСКИМ УПРМ 589482,тем, что,тивности ксил, он снСТЬЮ ВКЛЮвибратора,вход которру, а выхофильтров,ОРТИЗАТОР С АВТОМАТИАВЛЕНИЕМ по авт, св,о т л и ча ю щ и й с яс целью повышения эффекомпенсации вибрационныхабжен электрической емкоценной в цепь возбужденияи корректирующим звеном,ого присоединен к сумматод - к входам полосовыхИзобретение относится к средствамактивного гашения вибраций различныхобъектов,Известен амортизатор с автоматическим управлением, содержащий размещенные между колеблющимся и изолируемым объектами упругие элементы ивибратор с системой управления 11 1.Недостатком данного амортизатораявляется малая эффективность колебаний, обусловленная ограничениямина компенсирующую силу.По основному авт. св, У 589182известен амортизатор с автоматическим управлением, содержащий вибратор,динамометры, упругие элементы, каждый из которых одним концом связывается с колеблющимся объектом, а другим через динамометры - с изолируемым объектом, предварительные усилители, подключенные к динамометрам,сумматор, вход которого соединен спредварительными усилителями, полосовые фильтры, каждый из которыхподключен к,выходу сумматора, последовательно соединенные другой сумматор, вход которого соединен с полосовыми фильтрами, и усилитель мощности, выход которого связан с обмоткой возбуждения вибратора, размещаемого между. колеблющимся и изолируемым объектами 2.Недостатком известного амортиза"тора является малая эффективностьпри превышении вибрационных сил уровня максимально допустимых компенсирующих сил,Целью изобретения является повышение эффективности компенсации вибрационных сил.Указанная цель достигается тем,что амортизатор с автоматическимуправлением, содержащий вибратор,динамометры, упругие элементы, каждый из которых одним концом связывается с колеблющимся объектом,предварительные усилители, подключенные к динамометрам, сумматор,вход которого соединен с предварительными усилителями, полосовые фильтры, каждый из которых подключен квыходу сумматора, последовательносоединенные другой сумматор, вход которого соединен с полосовыми фильтрами, и усилитель мощности, выходкоторого связан с обмоткой возбуждения вибратора, размещенного междуколеблющимся и иэолируемыми объектами, снабжен электрической емкостью, 50 ющим вибрации, Отфильтрованные и скорректированные по фазе и амплитуде сигналы суммируются в сумматоре 11 и подаются на усилитель 12 мощности, нагрузкой которого является обмотка 2 возбуждения вибратора 1, вцепь которого включена электрическаяемкость 13,Если весь канал управления амортизатора, начиная от электромехани 105592 Й2включенной в цепь возбуждения вибратора, и корректирующим звеном, входкоторого присоединен к сумматору, авыход - к входам полосовых фильтров.На чертеже .изображена схема амортизатора с автоматическим управлением.Амортизатор содержит вибратор 1с обмоткой 2 возбуждения, динамомет ры 3, упругие элементы 1, каждый иэкоторых одним концом связывается сколеблющимся объектом 5, а другимчерез динамометры 3 - с изолируемымобъектом 6, предварительные усилите ли 7, подключенные к динамометрам 3,сумматор В, вход которого соединенс предварительными усилителями 7,корректирующее звено 9, соединенноес выходом сумматора 8, полосовые що фильтры 10, каждый из которых подключен к выходу корректирующего звена 9, последовательно соединенныедругой сумматор 11, вход которогосоединен с выходами полосовых фильт ров 10, усилитель 12 мощности, выходкоторого связан с обмоткой 2 возбуждения вибратора, и электрическую емкость 13, включенную в цепь возбуждения вибратора 1.Амортизатор работает следующимобразом.Колеблющийся объект 5, деформируяупругие элементы 4, вызывает силовоевибрационнее возбуждение изолируемого объекта 6, амплитуду и фазу которого измеряют при помощи электромеханических динамометров 3. Усиленные предварительными усилителями 7выходные сигналы динамометров суммируются сумматором 8 и через корректирующееся звено 9 .подаются на блок 10фильтров, в котором производится вы,деление (амортизатор может работатьтакже и без блока фильтров 10 - вширокополосном режиме), а если требуется, то и дополнительная коррекция по фазе и амплитуде тех составляющих сигнала, которые пропорциональны подлежащим гашению составля1055924 45 50 55 ческого динамометра 3 и кончая вибратором 13, имеет коэФфициент передачи К-1, то компенсирующие силы равны по величине и противоположны по направлению вибрационным силам, и вибрация изолируемого обьекта 1 . отсутствует. Однако если вибрационные силы больше максимально допустимых ,сил, которые может развить амортизатор, то установка К -- -1 приведет :к выходу из строя амортизатора. Следовательно, в этом случае необходи.мо установить (К) ( 1, что приведет ,к уменьшению эффективности виброгашения, Для увеличения максимально допустимых компенсирующих сил амортизатора в цепь обмотки 2 возбуждения вибратора 1 включена электрицеская емкость 13.Последняя может быть включена параллельно обмотке 2 возбуждения вибратора 1 или последовательно с ней,Работа амортизатора при включении электрической емкости 13 параллельно обмотке 2 возбуждения.Усилитель 12 мощности является усилителем тока (ток через нагрузку, которой является контур, состоящий из электрическои емкости 13 и обмотки 2 возбуждения, почти не зависит от измерения сопротивления нагрузки). На низких частотах работа амортизатора эквивалентна работе беэ электрической емкости, поскольку сопротивление электрической емкости велико и ток протекает в основном через обмотку 2 возбуждения, При приближении к резонансу токи церез обмотку 2 возбуждения и электрическую емкость 13 становятся противофазными. Величина возрастания тока в контуре зависит от его добротности и ограничивается максималь. но допустимым напряжением на контуре (т.е. на выходе усилителя мощности), Следовательно, выигрыш по, току (и по выходной силе) больше на низких частотах, где напряжение на контуре меньше максимально допустимого.Для увеличения эффективности гащения вибраций в полосе частот вблизи резонансной частоты контура в канал управления введено корректирующее звено 9. Сопротивление корректирующей цепи должно быть равно2, = 2 Л,где 2- сопротивление параллельного контура (обмотка 2 возбуждения электрическая емкость 13); 5 10 5 20 25 30 35 40 421 - сопротивление обмотки возбуждения, т,е. обратно пропорционально току через обмотку 2 возбуждения.Если усилитель мощности является усилителем напряжения, то в отличие изложенного, .особенность работы амортизатора заключается в том, что напряжение на нагрузке почти не зависит от изменения сопротивления нагрузки, так как выходное сопротивление усилителя 12 мощности мало. Выигрыш по выходной силе может быть получен также на низких частотах, где во избежание перегрузки по току напряжение на выходе усилителя мощности выбирают меньше максимально до" пустимого.Сопротивление корректирующей цепи должно быть равно 2= 2.КЦРабота амортизатора при включении электрической емкости 13 последова" тельно с обмоткой 2 возбуждения.Амортизатор, в котором используется усилитель напряжения или усилитель тока, на низких и высоких час" тотах работает неэффективно, так как сопротивление контура, образованного обмоткой 2 возбуждения и последовательно соединенной с ней электрической емкостью 13, велико; следовательно, ток мал. На резонансной частоте сопротивление контура уменьшается и может быть достигнут ток максимально допустимый для усилителя 12 мощности. Такое включение электрической емкости целесообразно для увеличения эффективности компенсации вибрационных сил, уровни которых превышают уровень максимально допустимых компенсирующих сил на высоких частотах, где выходной ток усилителя мощности выбирают меньше максимально допустимого,Для увелицения эффективности гашения вибраций в полосе частот вблизи резонанса в канал управления вводится корректирующее звено 9, сопротивление которого равно сопротивлению последовательного контура обра"зованного обмоткой возбуждения, ипоследовательно подсоединенной электрической емкостью 13,Таким образом, благодаря тому, цто в цепь обмотки возбуждения вибратора включена электрическая емкость, а в канал управления введено корректирующее звено, которое настра5 1055924 б ивается таким образом, чтобы в рабо- ным силам, эфФективность компенсации чем диапазоне частот компенсирующие вибрационных сил, уровни которых силы были равны по величине и проти- превышают уровни максимально допусвоположны по направлению вибрацион- тимых компенсирующих сил, возрастает.Составитель А АндреевРедактор П. Коссей Техред М.Надь Корректор О.БилакЗаказ 9270/29 Тираж 925 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий