Амортизатор с автоматическим управлением

(и) 744168 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Соаетских Социалистических Республик(23) Приоритет -143) Опубликовано 30,06.80. Ечоллетець е 245) Дата опубликования описания 30.06.80 лам изобретеиии открытийатора является его ри гашении меняв- частоте вибрационНедостатком амор зкая эффективност ихся по амплитуде ых составляющих,Изобретение относится к устроиствам для гашения вибрации, а именно к конструкции амортизаторов с автоматическим управлением,Известен амортизатор с автоматическим управлением, содержащий электромеханические динамометры, упругие элементы, связываемые одним концом с колеблющимся объектом, а другим - через электромеханические динамометры с изолируемым объектом, предварительные усилители, связанные с выходами динамометров, усилитель мощностями, полосовые следящие фильтры, аналоговые сумматоры, один из которых соединен с выходами предварительных усилителей и входами фильтров, а другой - с выходами фильтров и усилителем мощности, электрюмеханический запитываемый усилителем мощности вибратор, воздействующий на изолируемый объект в направлении рабочих осей упругих элементов и динамометров 11.Недостатком этого амортизатора является его низкая эффектщвность при изме. нении параметров отдельных звеньев системы управления.По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к предложенному является амортизатор с автоматическим управленцем, содержащий электромеханический динамометр с предварительным усилителем на выходе, упругие элементы, одни концы которых предназначены для крепления к колеблющемуся объекту, а другие - через электромеханический дцнамометр соединены с изолируемым объектом, вибратор, воздействующий на изолируемый объект, дополнительный электромеханический динамометр, установленный со- О осно с вибратором, аналоговый сумматор,усилитель мощности, вход которого подключен к выходу аналогового сумматора, выход - квибратору, полосовые фцльтры, входы которых соединены с выходом пред варительного усилителя, пары последовательно соединенных управляемых амплитудныхх ы фазовых регулятОров, жаждая из которых связана с выходом соответствующего полосового фильтра и одним из вхок 0 дов аналогового сумматора, пары амплитудных и фазовых различителей, входы которых соединены с выходами предварительных усилителей, а выходы - с соответствующими управляющими входами фазовых ц амплитудных регуляторов 12.Целью изобретения является увеличение эффективности при гашении меняющихся по амплитуде и частоте вибрационных составляющих.Эво достигается тем, что предлагаемый амортизатор снабжен оптимизаторами, входы которых подключены к выходу дополнительного динамометра, выходы соединены с соответствующими управляющими входами фазовых и амплитудных регуляторов, а электромеханические линамометры установлены последовательно и разделены жесткой проставкой, скрепленной с рабочим органом вибратора.На фиг.изображена функциональная схема предлагаемого амортизатора при упругом креплении реактивной части вибратора к изолируемому объекту; на фиг, 2 - то же, при жестком креплении корпуса вибратора к колеблющемуся объекту,Амортизатор с автоматичесиим управлением содержит электромеханический динамометр 1 с предварительным усилителем 2, упругие элементы 3 и 4, одни концы которых предназначены для крепления к колеблющемуся объекту б, а другие - через электромеханический динамометр, проставку б и дополнительный механический динамометр 7 взаимодействуют с изолируемым объектом 8, вибратор 9, воздействующий через дополнительный электромеханический динамометр 7 на изолируемый объект 8, аналоговый сумматор 10, усилитель 11 мощности, вход которого подключен к выходу аналогового сумматора 10, а выход - к вибратору 9, полосовые фильтры 12, 1814 и (их число определяется количеством подлежащих гашению вибрационных составляющих, входы которых соединены с выходом вредварительного усилителя 2), пары 15, 1 б17 и последовательно соединенных управляемых амплитудных 18, 1920 п и фазовых 21, 22,23 п регуляторов, каждая из которых связана с выходом соответствующего полосового фильтра и одним из входов аналогового сумматора 10, оптимизаторы 24, 25 2 бп, входы которых подключены к выходу дополнительного динамометра 7, выходы соединены с соответствующими управляющими входами амплитудных и фазовых регуляторов, а электромеханические динамометры 1 и 7 установлены последовательно и разделены жесткой проставкой б, скрепленной с рабочим органом вибратоуа 9,Предлагаемый амортизатор работает следующим образом.Колеблющийся объект б, деформируя упругие элем.енты 8 и 4, создает силовое вибрационное возбуждение изолируемого объекта 8, например опорного фундамента, амплитуды и фазы составляющих которого измеряются динамометром 1, Сигнал с динамометра 1 через усилитель 2 подается на каналы формировавия управляющих сигналов. Настройка этих каналов заключается в том,что параметры полосовых фильтров, амплитудных и фазовых регуляторов подбираюттак, что при некоторых (обычно средних)значениях вибрационных частот составляющие усилия, развиваемого вибратором 9,равны по величине и противоположны по направлениюию соответствующим составляющихвибрационного усиления, которое действует наО изолируемый объект 8 со стороны упругихэлементов 3 и 4. При этом все составляющиевибрационного усилия, на которые настраиваются каналы управления, полностью компенсируются усилиями со стороны вибратора 9, и возбуждения изолируемого объекта8 не происходит.Для поддержания работы канала управ- .ления в режиме наилучшей компенсациивибрационных усилий используются оптимизаторы, каждый из которых имеет два независимых канала экстремального регулирования (амплитуды и фазы управляющегосигнала),25Одви каналы служат для управленияамплитудными, а друпие - фазовыми регуляторами, Каждый из каналов имеет различную частоту поисковых сигналов, что позволяет производить одновременный (параллельный) поиск необходимых амплитуди фаз сигналов управления для всех вибрационных составляющих.В том случае, когда подаваемые на оптимизаторы сигналы имеют в своем составе несколько составляющих различных частот, оптимизаторы должны быть избирательными.На входы амплитудных регуляторов содного из выходов опвимизаторов подаютсякратковременные поисковые сигналы, кото 40 рые изменяют, например, увеличивают амплитуды сигналов управления, а следовательно, изменяют компенсирующие силы,развиваемые вибратором 9. При этом суммарное усилие, действующее на проставку45 б со стороны упругих элементов 3 и 4 вибратора 9, измеряется динамометром 7 исравнивается с этим же суммарным усилием до подачи поискового сигнала. Если после подачи поискового сигнала суммарная50 сила увеличилась, то поисковые сигналыначнут уменьшать амплитуду сигналов управления. Если суммарная сила уменьшилась, то поисковые сигналы оудут продолжать увеличивать амплитуды сигналов уп 55 равления до тех пор, пока суммарная силане станет равна минимуму. При этом поисковые сигналы начнут поочередно уменьшть и увеличивать амплитуду сигналов управления, поддерживая суммарную силу50 вблизи минимума. Каналы регулированияфаз работают аналогично и независимо отканалов регулирования амплитуд.Для снижения динамической ошибкиэлектромеханической системы управления и55 как следствие увеличения эффективностиамортизатора в качестве полосовых фильтров могут быть использованы следящие полосовые фильтры. Пры этом величина искажений, вносимых полосовыми фильтрами и подлежащих отработке в системе экстремального управления снижается, время поиска экстремума уменьшается, а поэтому уменьшается и величина динамической ошибки, которая определяет достижимую степень компенсации вибрационных составляющих,В том случае, когда перемещения колеблющегося объекта б малы, целесообразно использовать жесткое крепление корпуса вибратора к колеблющемуся объекту (фиг.2). При этом увеличивается эквивалентная масса реактивной (колеблющейся) части аибровозбудителя.При использовании амортизаторов для установки виброактивных механизмов на подвижных объектах перемещения ыолеблющегося объекта б обычно значительны и целесообразно использовать упругое крепление реактивной (колеблющейся) часты вибратора 9 к изолируемому объекту (фиг. 1),Таким образом, благодаря тому, что амортизатор снабжен оптимизаторами, регулирующими амплитуды и фазы управляющих сигналов по критерию максимальной компенсации вибрационных сил, эффективность амортизатора при меняющихся по амплитуде и частоте вибрационных составляющих увеличивается,Формула изобретенияАмортизатор с автоматическим управленивм, соде 1 ржащий электромеханический динамометр с предварительным уоилителем на выходе, упругие элементы, одни концы которых предназначены для крепления к колеблюшемуся объекту, а другие - через 5 электромеханический динамометр соединены с изолируемым объектом, вибратор, воздействуюший на изолируемый объект, дополнительный электромеханический динамометр, установленный соосно с вибрато ром, аналоговый сумматор, усилитель мощности, вход которого подключен к выходу аналогового сумматора, а выход к вибратору, полосовые фильтры, входы которых соединены с выходом предварительного усилителя, пары последовательно соединенных управляемых амплитудных и фазовых регуляторов, каждая из которых связана с выходом соответствующего полосового фильтра и одним из входов аналогового сумматора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения эффективности при гашении меняющихся по амплитуде и частоте вибрационных аоставляющих, он снабжен оптимизаторами, входы которых подключены к выходу дополнительного динамометра, выходы соединены с соответствующими управляющими входами фазовых и амплитудных,регуляторов, а электромеханические динамометры установлены последовательно 30 и разделены жесткой проставкой, скрепленной с рабочим органом вибратора. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе;З 5 1. Авторсиое свидетельство СССРМю 589482, кл. Г 16 Р 15/ОЗ, 1976.2. Авторское свидетельство по заявкеМ 252494325-28, кл. Р 16 Р 15/03, 19771 п иг.1 ль О. Мальце Т. Горячева В. Серякова И, Осиновск Изд.332 Подписное дарственного по делам ткрытий Ж, аказ 076,954Тираж 1095НПО Поысккомитета Сизобретени113035,Раушск Госу ССР йио Москва ая наб