Инерционный демпфер

(5)5 Н 02 К 49 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛ ЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Томский политехнический институт имС,М,Кирова(56) Авторское свидетельство СССРМ 1642559, кл. Н 02 К 49/04, 1989.(57) Использование: в системах демпфирования инерционных колебаний космическихлетательных аппаратов и в гироскопическихустройствах. Сущность: инерционный деИзобретение относится к исполнительным элементам авиационной приборной автоматики, имеющим инерционныедемпферы, а также может быть использовано в системахдемпфирования инерционныхколебаний космических летательных аппаратов и в гироскопических устройствах.Целью изобретения является повышение эффективности демпфирования в широком диапазоне изменения частотывращения,На фиг,1 представлена конструкцияинерционного демпфера; на фиг, 2 - то же,вид сбоку; на фиг, 3-5 схематично показаныразные положения двух соседних дисков.Демпфер содержит вал 1, на которомзакреплено и (в данном случае п=2) немагнитных электропроводящих дисков 2, Дискиротора установлены соосно поочередно си+1 (в данном случае и+1=3) немагнитнымидисками статора 3. Диски статора снабжены мпфер содержит вал, на котором закреплены немагнитные электропроводящие диски. Диски ротора установлены соосно поочередно с немагнитными дисками статора, которые снабжены аксиально ориентированными постоянными магнитами. Магнитные полюса постоянных магнитов крайних дисков статора соединены кольцевыми ферромагнитными сердечниками, которые размещены в немагнитном корпусе, Для изменения степени демпфирования четные или нечетные диски статора выполнены подвижными. Для этого он размещен в подшипнике, 5 ил,аксиально ориентированными постоянными магнитами 4, образующими многополюсную магнитную систему, Магнитные полюса постоянных магнитов крайних дисков статора соединены кольцевыми ферромагнитными сердечниками 5. Ферромагнитные сердечники 5 и диски статора 3 размещены в немагнитном корпусе 6. Для изменения степени демпфирования четные или нечетные диски статора (в данном случае второй) выполнены подвижными. Для этого он размещен в подшипнике 7, что позволяет изменять осевое положение данного диска, Противодействующие пружины 8 позволяют изменять зависимость коэффициента демпфирования от частоты вращения ротора.Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии вал 1 инерционного демпфера жестко связан с валом устройства, колебания которого необходимо45 50 55 демпфировать, либо создавать на его валу подтормаживающий момент, Постоянные магниты 4 установленных поочередно статорных дисков 3 образуют последовательную магнитную цепь, магнитный поток которой пересекает немагнитные электро- проводящие диски ротора 2 и замыкается через кольцевые ферромагнитные сердечники 5. При возникновении колебаний вала 1 или его вращении диски ротора 2 начинают перемещаться относительно полюсов постоянных магнитов 4, установленных на дисках статора 3. При перемещении дисков 2 ротора относительно магнитного поля постоянных магнитов 4 в массиве дисков индукцируются ЭДС и возникают токи. Токи дисков ротора создают магнитный поток реакции якоря, который в сумме с потоками постоянных магнитов образует результирующий магнитный поток. Взаимодействие токов диска с результирующим магнитным потоком вызывает возникновение тормозного или демпферного момента, стремящегося уменьшить скорость относительного перемещения дисков ротора и статора. Момент демпфирования колебаний и пропорциональный ему коэффициент или степень демпфирования колебанийМд=Кд (1) где Мд - момент демпфирования;Кд - коэффициент демпфирования; ч - угловая скорость относительного перемещения дисков ротора и статора.Для плавного регулирования степени демпфирования предлагается выполнять часть дисков статора подвижными, На фиг, 2 показана схематично часть инерционного диска, На фиг. 3 показано такое положение подвижного диска статора, когда в воздушном зазоре разноименные полюса двух соседних дисков расположены строго друг против друга. 8 этом случае проводимость потоку в воздушном зазореО=МО - ,ЯбР) где Я - площадь взаимного перекрытия двух разноименных магнитов соседних дисков статора, максимальна, так как максимальна площадь. взаимного перекрытия разноименных магнитов. В этом случае по магнитной цепи протекает максимальный поток, обеспечивая максимальный коэффициент демпфирования Кд. На фиг, 4 показано смещение подвижного диска статора относительно неподвижных. В этом случае коэффициент демпфирования Кд уменьшается в силу уменьшения проводимости воздушного зазора и, следовательно, магнитного потока в магнитопроводе. На 5 10 15 20 25 30 35 40 фиг.5 представлено крайнее расположение дисков статорэ, когда коэффициент демпфирования Кд равен нулю,При отклонении осей разноименных магнитов подвижных и неподвижных дисков статора на подвижные диски статора действует синхронный момент М, который стремится расположить диски таким образом, чтобы оси разноименных постоянных магнитов, расположенных на подвижных и неподвижных статорных дисках, совпадали, а синхронный момент Ма стремится максимально отклонить оси разноименных магнитов. Таким образом, в установившемся режимеМс=Ма . (3) Для изменения зависимости коэффициента демпфирования от частоты вращения ротора подвижные диски статора снабжаются противодействующими пружинами 8, В этом случае на подвижные диски статора кроме синхронного М и асинхронного Ма моментов действует момент, создаваемый противодействующей пружиной - Мпр, В установившемся режиме уравнение моментов, действующих на подвижные диски статора, записывается следующим образом:Мс+Мпр=Ма. (4) Изменяя жесткость противодействующей пружины, можно изменять асинхронный момент, а значит, коэффициент демпфирования,Таким образом, повышение эффективности демпфирования в широком диапазоне изменения частоты вращения достигается тем, что инерционный демпфер снабжен противодействующими пружинами, а статорные диски с постоянными магнитами через один установлены с возможностью разворота в пределах полюсного деления и соединены с противодействующими пружинами,Формула изобретения Инерционный демпфер. содержащий немагнитный электропроводящий дисковый ротор и расположенный на статоре индуктор, выполненный в виде системы аксиально ориентированных постоянных магнитов, которые с одной стороны соединены ферромагнитным сердечником, а другой стороной обращены к торцовой поверхности дискового ротора, ротор снабжен дополнительными немагнитными электропроводными дисками, закрепленными на одном валу с основным, статор снабжен и+2 немагнитными дисками, на которых размещены постоянные магниты, и дополнительным ферромагнитным кольцевымсердечником, при этом основной и дополнительный ферромагнитные сердечники расположены на внешней торцевой поверхности крайних немагнитных дисков статора, электропроводящие диски ротора размещены между соосно с ними установленными немагнитными дисками статора, а расположенные напротив друг друга полюса постоянных магнитов разных немагнитных дисков статора ориентированы в одном направлении, отличающийся тем,что, с целью повышения эффективности демпфирования в широком диапазоне изменения частоты вращения, снабжен 5 противодействующими пружинами, а статорные обмотки с постоянными магнитами через один установлены с возможностью разворота в пределах полюсного деления и 10 соединены с противодействующими пружинами,1778884 оставитель В. Никоноехред М,Моргентал орректор И. Шмакова едактор С. Кулакова аказ 4200Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский омбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101