Виброгасящее устройство с автоматическим управлением

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 11Р 16 Р 15 елем с ак ип нию, а также уст ения вли работос ия воз собнос Двухсторонняя коных пьезопластинкомбинированной ключающеи сило ины , датч 11 угравлен рами, допол ния, аналог плас блок филь равл нительный блок 12 овый сумматор 9 и ус ил тель умен телым 10, и езопл шит азовы жения пр ройства, 6 между и рабо ка упругих элемент Уста но ланцем пьезопл влияние шит бот стив озможнн их ГОСУДАРСТБЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРУ 859715, кл. Е 16 Р 15/03, 1979.Авторское свидетельство СССРМ 1348581, кл. Г 16 Р 15/03, 1985.(57) Изобретение относится к машиностроенпо, а именно к средствам гашения вибраций различных объектов.Цель изобретения - повышение эффективности гашения колебаний и надежности устройства за счет испольэования в схеме управления вибровозбудиалов как по отклонению ожных перекосов наь вибровозбудителя.мпоновка исполнитель 3 в сочетании ссхемой управления,змерительные пьезоик 8 перемещения,ия с полосовыми дключенын к исполстнам 3, позволяетеамплитудные искавброасяшего уст 4 и исполнительными3 позволяет уменьх перекосов на ра величить долговечность послеил е11 зобретение Относится к мшинастроению я именно к средствм гш 1 Ня вибраций различных объектов,Целью изобретения являстся гавьццес ние эффективности гашения колебаний и надежнссги устройства зачет ис пользования в схеме управпения вибровозбудителем сигналов как "о атклопеН 1 цо, так и по Возмущению, я также устранения в.пияния возма:гых перекосов На работоспособность Вибровазбуд .я оНа чертеже изображена конструкцияустройства, продольный разрез.,Виорогасящее устройства содержитразъемный корпус 1 с допспнительцымднюцем 2 размещенными в нем вибро-.Возбуцителем выголненным в виде исполнительных пьезопластин 3 располо г 1женных симметрично по обе стороныопорного фланца й стержня ц упругиеэлементь б, расположенные или междуисполнительными пьезопластинами 3 ифланцем 4 и/или между исполнительными 3 и силоизмерительными , гпезопластинами, датчик В перемещения,размещенньгй В днице карпуса 1 саеди"ненньгй Выходам с входом пьезо 11 пастиг3, а Входам - с выходом аналогового Врсумматора 9, усилитель 1 С мощностиблок 11 управления, выполненный в виде параллельна Включенньх паласОВыхфильтров, соединенный входам с выходом пьезопластин 7, а выходом - с35одним из Входов аналогового сумматора 9, дополнительный блок 12 управления, соединенный входом с Выходомдатчика 8 перемещения, а выходом - свторым входом аналогового сумматора9. Один из концов стержня 5 предназначен для Взаимодействия с виброактивным объектом 13, а друтай - с датчиком 8. Расстояние между днищамикорпуса 1 выбрано меньше суммарнойвысоты всех пьезапластин 31 и упругих элементов 6 на величину предварительного поджатия последних, Силоизмерительные пьезопластинь 7 соединеныпоследовательна а исполнительные 3 -параллельно.Виброгасящее устройство работаетследующим абра.зом.Виброактивный объект 13, напримерподшипник вращающегося вала, изменяет величину деформации статическиподжатых упругих элементов 6, которыечерез исполнительнь 1 е пьезапластинь 1 3воздействукт ня силоизмерительные;1 ЬЕ:ОП 11 с 1 С ТИ 11 Ы.1 ВЫХОцах КО.ОЬ 1 Х1 РИ ЭТОМ 1:ОЯЕГп,0.СЯ 311 ЯКО 1 с ОМЕ 11 Снапряжения, рапарциоцал Нь 1 е вибрапг -О 11 НЫК СИ "1 ам 51 11 СЙС ГвуюШим Нс. Карус зибрагасящего .страйс.ва. "1 т 1 сина;ь: Осле усиления 1 1115 пьтряции В б 1 Оке 11 управления по:аются через няла .,"- ВЫтй Суммятог 9 Ня ЧСИ,1 ИТЕЛЬс 5,15 ыхаднае напряжение усиГ Геля 1 С,задаваемое на гаралле:на гключен.ь:е исполнительные пьезс.:ластины 3. Обеспечивает пропорциональное сз:нениьГ а ЛщПГЬ ЭТИХ П, 1 Я С Т И ц Г р ИЧ Е МВ И д уТРО ИВаПОЛОжНОСтИ НатРЯВЛЕНИЙ ПОЛЯизяции г 1 ьеОпластин с разных стара1 влацца с 1 В гюбой момент В реке 1 и -"гцение одних пье.10 плястин сопра:ОтЕТС 51 %ЕНЬШЕНИЕМ ГО 1 ЦИНЬ сУГ:Хэоэ."ому деформа,"ия оного нз предвр, тельо поджатых упругих элемента б умеьшается, а другого - увелиЦ 1 - Ваегся, коэффигИент передачи кяняля управления, содержащего последов- те,.и на включенные силоизмерительные пье:опластины т., блок 11 управления, аналоговый сумматор 9 ;силитель ;ыи Нацапните:ьные лье запластины,5,..".ыбирается таким чтобь на частотах Вибрации, напрмер ня оборотной частоте и ее гармониках,. деформация упругих элементов б, Вызван 1 ая :,ибрациейВ 3."1 яНте льн Ой с тспа ни кампе; сировалась деформацией, сбусловленнайИЗМЕНЕНИЕМ ТОЛЩИН ИСПОЛНИГЕЛЬ:Ь:Х пьезапластин 3. Г 1 ри этом возбужающие корпус 1 устроЙстяа силы, пропорциональные суммарной (нескомпенсит:оВЯ 51 ной) деформации упругих элементов б, такте снижаются, что сопровождается снижением Вибрации корпуса механизма, При замкнутом канала угрявлеН.Я СИЛОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПЬЕБОПЛЯСТИН" 7 и=меряют силу,. Опредеяемую цескав пенсиравачной частью де 1 ормации ттпругих элементов б,.Рассмотренная часть схем. . в ;в; епия реялизует известньгн В тзаг)ии :.ВТОМс.ТИЧЕСКИХ СИСТЕМ ттпраг,т;Е.ня Гт;.Н.ЦИП УПРЯВЛЕНИЯ ПО ОТКЛОНЕНИЮ, Катс - рый, как показывает опыт разработки управляемых виброзащитных у тройств, оказывается менее устойчивым, поэтому блок 11 управления в данном вибрагасящем устройстве Выполнен в Виде нескольких параллельно включенных поло. - .совьх фильтров, которые при значительной нестабильности частоты Вибрацианных составляющих (например, из-заизменения оборотов вала) моут бытьвыполнены следяпими. Однако во многихслучаях управление па отклонению не позволяет обеспечить эффективное по 5 давление вибрации из-за неустойчивости), поэтому схема управления виброгасящега устройства снабжена дополнительной цепью управления, содержащей датчик 8 перемещения, подключенный к аналоговому сумматору 9 через широкополосный блок 12 управления.Эта цепь дополнительно обеспечиваетуправление по возмупению, так как в зарезананснай области виброизолируюпей системы амплитуда и фаза перемещений практически не зависят от управляющих воздействий исполнительных пьезопластин 3. Этот принцип управления характеризуется повышенной устой чивастью, поэтому обычно в канале управления па перемещению, включающем датчик 8 перемепения, дополнительный блок 12 управления, аналоговый сумматор 9, усилитель 10 и испол нительные пьезопластины 7 (генератор перемещений), удается реализовать коэффициент усиления, близкий к 1, и тем самым обеспечить эффективное гашение вибрации. Дополнительный блок управления обычно содержит корректирующее звено и фильтр нижних частот, граничная частота которого превышает максимальную частоту вибрации (подлежащей гашению) в 2-10 раз.35В некоторых случаях, например при гашении вибрации в дорезонансной области виброизолирующей системы, дополнительный блок 12 управления может40 (так же, как и блок 11) содержать избирательные цепи. Это объясняется тем, что для гашения каждой из вибрационных составляющих в этом случае, как правило, требуются свои амплитудные и Фазовые соотношения, которые не удается обеспечить в широкой полосе частот.При работе обоих каналов управле 50 ния (комбинированная система управления) виброгасящее устройство обеспечивает максимальный виброгасящий эффект при хорошем качестве управления,55Наличие в виброгасящем устройстве упругих элементов б, с одной стороны, обеспечивает однонаправленность силоваго воздействия на слоизмерительныепьезопластины 7 и тем самым увелчинает точность измерения и компенсации действующих на корпус роторного механизма сил. С другой стороны, упругие элементы, компенсируя технологические и монтажные перекосы, обеспечивают равномерность маментных и весовых нагрузок по всей плошади пьезопластин и тем самым увеличивают их несущую способность, Одновременно увеличивается ударостойкость пьезопластин 3 и их стойкость к нерцанным перегрузкам, что повышает надежностьпредлагаемого вбрсгасящего устройстваформулазабре теяВиброгасящее устройство с автоматическим управлением, содержащее корпус с основным днищем, стержень с опорным фланцем. установленнгпе смметрично по обе стороны последнего силоизмерительные пьезопластинь и неравножесткие упругие элементы, датчик перемещения, вибравозбудитель, соединенный входом с выходами силаизмерительных пьезопластин, а выходом с одним из входов аналогового сумматора, основной блок управления, соединенный выходом с вторым входом аналогового сумматора, а входом с датчиком перемещения, дополнительный блок управления и усилитель мощности, соединенный входом с выходом аналогового сумматора, а выходом - с вибровозбудителем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, чта, с целью повышения эффективности гашения колебаний и надежности устройства, корпус выполнен разъемным и имеет дополнительное днище, вибровозбудитель выполнен в виде исполнительных пьезапластнн, расположенных сиььетрчна по обе стороны опорнога фланца, упругие элементы расположены или между исполнительными и силоизмерительными пьезопластин ами и /или между ис полн 1 т ель ныл пьезопластинами и фланцем стержня, один конец которого предназначен для взаимодействия с вброактивным объектом, а другой - с датчиком перемеще - ния, последний размещен в основном днище корпуса, расстояние между днищами корпуса выбрана меньше суммарной высоты всех пьезопластин и упру гих элементов на велчину предвариСоставитель ВНосовРедактор И.Рибченко Техред ИВерес Корректор Л,Пилипенко Заказ 317 В/35 Тираж 784 ПодписноеВНИИПИ Государственного коиитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раутдская наб., д. 4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тельного поджатия последних, силоизмерительные пьеэопластины соединеныпоследовательно а исполнительные ч 06 ч 07 6параллельно и блок управления выпол -нен в вяце параллельно соединенныхполосовых Фильтров.