Устройство для управляемой виброизоляции

/ т:;,риЕфр,рр,САНИЕ ЕТЕН К АВТО ЕТЕЛЬСТ 3. А. дина ов, В. В. ЯбГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Казанский авиационный институт им. А. Н. Туполева н Институт машиноведения АН СССР(56) Фролов К. В. и др. Прикладная теория виброзащитных систем. М., 1980, с. 276Авторское свидетельство СССР1010353, кл. Г 16 Р 15/03, 1983.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЯЕМОЙ ВИБРОИЗОЛЯЦИИ(57) Изобретение относится к средствам защиты от вибрации объектов различного назначения. Целью изобретения является повышение эффективности и надежности виброизоляции, Это достигается за счет создания компенсирующих воздействий, не за 801402736 А 1 висимых от вибрационного воздействия, представляющего собой случайную стационарную или медленно меняющуюся по уровню вибрацию. Устройство для управляемой виброизоляции содержит источник 1 вибрационных воздействий, действующий через виброизоляторы 2, датчик вибрационного воздействия в виде счетчика 3 силы, проставку 4, датчик 5 суммарного вибрационного воздействия, источник 7 компенсирующего воздействия, который включает в себя генератор 8 независимого сигнала, детекторы 9 полярности, переключатель 1 О, регулятор 11 уровня сигнала, полосовой фильтр 12, усилитель 13 мощности и генератор вибрационного воздействия, выполненный либо в виде вибровозбудителя 14, либо в виде пьезопакета, Датчик вибрационного воздействия может быть выполнен в виде датчика ускорения. Переключатель 10 включает в себя формирователь 15 сигнала, сумматор 16, ключи 17. 2 3. и. ф лы, 3 ил.10 15 20 Изобретение относится к средствам защиты от вибрации объектов различного назначения.Целью изобретения является повышение эффективности и надежности виброизоляции путем создания компенсирующих воздействий, независимых от вибрационного воздействия, представляющего собой случайную стационарную или медленно меняющуюся по уровню вибрацию.На фиг. 1 и 2 изображена функциональная схема устройств в случаях использования различных датчиков и генераторов компенсирующего воздействия; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняюшие работу устройств .Устройство (фиг. 1) состоит из источника 1 вибрационного воздействия, действующего через виброизолятор 2, датчик 3 вибрационного воздействия, проставку 4 и датчик 5 суммарного вибрационного воздействия на изолируемый объект 6, например фундамент работающего механизма, а также источник 7 компенсируюшего воздействия. Последний содержит последовательно соединенные генератор 8 независимого сигнала например генератор узкополосного шума, пару разнополярных детекторов 9 полярности, переключатель 1 О, управляющий вход которого соединен с выходом датчика 3 вибрационного воздействия, регулятор 11 уровня сигнала, управляющий вход которого соединен через полосовой фильтр 12 с выходом датчика 5 суммарного вибрационного воздействия, усилитель 13 мощности и вибровозбудитель 14. Переключатель 10 содержит формирователь 15, сумматор 16 и пару управляемыхключей 17, входы которых соединены с выходами соответствующих детекторов 9, а выходы соединены с входами сумматора 16, выходкоторого является выходом переключате ля 10, вход формирователя 15 является управляк)щим входом переключателя 10, а дваего выхода соединены с управляющими входами соответствующих управляемых ключей 17,Устройство, изображенное на фиг. 2 в отличие от устройства, изображенного нафиг. 1, содержит в качестве датчика вибрационного воздействия датчика 18 ускорения или перемегцения, установленный напроставке 4, а в качестве генератора компенсирующего воздействия пакет 19 пьезопластин, установленный между проставкой 4и датчиком 5 суммарного воздействия.Устройство (фиг, 1) работает следующимобразом.В результате действия вибрации в датчике 3 вибрационного воздействия возникаетзнакопеременый заряд или напряжение,пропорциональное передаваемому на изолируемый обьект 6 вибрационному воздействию (силе). Сигнал с датчика 3 вибрационного воздействия (фиг. За) поступает на вход формирователя 15, в котором из знакопеременного напряжения (сигнала) формируются две последовательности импульсов: одна (фиг. Зб) соответствует положительным полуволнам знакопеременного напряжения (первый выход формирователя 15), а другая (фиг. Зв) - отрицательным полу- волнам (второй выход формирователя 15). При этом пороги срабатывания формирователя по уровням положительных 7) и отрицательных (У) полуволн знакопеременного напряжения устанавливаются, исходя из требований минимума суммарного воздействия на изолируемый объект 6. На выходе генератора 8 формируется случайный стационарный сигнал (фиг. Зг) (примерно одинаковый по частотному составу с вибрационным воздействием), поступающий на входы пары разнополярных детекторов 9. На выходе одного из них образуются в результате двухполупериодного выпрямления только отрицательные полуволны (фиг. Зд), а на выходе другого - только положительные полуволны (фиг. Зе). С выходов детекторов 9 сигналы в виде отрицательных и положительных полуволн поступают, соответственно, на входы управляемых ключей 17, на управляющие входы которых поступают последовательности импульсов соответственно с первого и второго выходов формирователя 15. В результате на выходе одного управляемого ключа 17 будет сигнал в виде отрицательных полуволн (фиг. Зж), а на выходе другого управляемого ключа - сигнал в виде положительных полуволн (фиг. Зз).На выходе сумматора 16 образуется суммарный сигнал (фиг. ЗА), который поступает на вход регулятора 11 уровня, на управляюгций вход которого через полосовой фильтр 12 поступает сигнал с датчика 5 суммарного вибрационного воздействия 5. С выхода регулятора 11 уровня сигнал через усили тель 13 мощности поступает на вибровозбудитель 14, который в соответствии с уровнем и знаком входного сигнала формирует компенсирующее воздействие. Переключатель 1 О пропускает сигнал того или иного детек тора в соответствии со знаком вибрационного воздействия (силы) в данный момент времени и так, что компенсирующее воздействие (сила), развиваемое вибровозбудителем 14 в точке изолируемого объекта 6, близкой к точке возбуждения, и в том же направлении, все время вычисляется из исходной силы, создаваемой источником 1 вибрационного воздействия.Поскольку компенсирующее и исходноевибрационные воздействия не когерентны, полная виброкомпенсация невозможна, од нако основные гармонические составляюшиевибрации объекта 6 при соответствующем подборе уровня компенсирующего воздействия (силы) уменьшаются.Суммарное вибрационное воздействие источников исходного и компенсирующего вибрационного воздействия изменяется датчиком 5. В качестве него можно использовать преобразователь силы, расположенный между обоими источниками 1 и 7 и объектом 6 и выполняющий роль механического сумматора сил, можно также электрически суммировать сигналы, пропорциональные этим силам. Подавая сигнал с выхода датчика 5 суммарного вибрационного воздействия на управляющий вход регулятора 11 уровня через полосовой фильтр 12, можно настроить общий уровень компенсирующей силы на минимум суммарного воздействия.Ввиду независимости сигнала генератора 8 и сигнала датчика 2 вибрационного воздействия, схема регулирования устойчива что ведет к увеличению эффективности и надежности.Устройство (фиг. 2) работает аналогично предыдущему, однако в качестве компенсирующего воздействия используется виброперемешение, создаваемое, например, с помощью пакета 19 пьезопластин. Полярность компенсирующего сигнала определяется знаком виброперемешения на выходе датчика 18 перемещения,Устройство для управляемой виброизоляции с генератором компенсирующего воздействия в виде вибровозбудителя целесообразно применять для компенсации низкочастотных воздействий, а в виде пакета пьезопластин - для компенсации относительно более высокочастотных воздействий.Формула изобретения1. Устройство для управляемой виброизоляции, содержащее связанные с источником вибрационного воздействия виброизоляторы, датчик суммарного вибрационного воздействия, размещенный между проставкой и изолируемым объектом, и последова.тельно соединенные усилитель мощностии генератор компенсирующего воздействия,отличающееся тем, что, с целью повышения5 эффективности и надежности виброизоляциив устройство введены установленный напроставке датчик вибрационного воздействия, генератор независимого сигнала, последовательно соединенные первые детекторполярности и ключ, последовательно соединенные вторые детектор полярности и ключ,последовательно соединенные сумматор ирегулятор уровня сигнала, формировательсигнала и полосовой фильтр, входом соединенный с выходом датчика суммарного15 вибрационного воздействия, а выходомс управляющим входом регулятора уровнясигнала, к выходу которого подключен входусилителя могцности, а по входу - выходсумматора, входами соединенного с выходами ключей, управляющими входами связанных с выходом формирователя сигнала,причем выход генератора независимого сигнала подключен к входам детекторов полярности, а выход формирователя соединенс выходом датчика вибрационного воздей 25 ствия,2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что в качестве датчика вибрационного воздействия использован датчик силы, связанный с виброизоляторами, а в качестве генератора компенсирующего воздействия исЗО пользован вибровозбудитель, установленныйна проставке вблизи источника вибрационного воздействия.3, Устройство по и. 1, отличающееся тем,что в качестве датчика вибрационного воздействия использован датчик ускорения или35 перемещения, а в качестве генератора компенсирующего воздействия - пакет пьезопластин, установленный между проставкойи датчиком суммарного вибрационного воздействия, при этом виброизоляторы связаныс проставкой.ож открытий б., д. 4/5 город, ул. Гроектная, и Составитель Л. ПтенТехред И. БересТираж 784ного комитета СССР по деламосква, Ж 35, Раушская нарафицеское предприятие, г. Уж ваКорректор й 4Подписноезобретений и (