Упругая муфта

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 9) (И)(54) УПРУ (57) Иэоб ностроени но в энерщиты ви вания о за до ханизмшение в.ибр ты. В возмо вибра ловле упр нос нои ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ сном свидетельств АЯ МУФТАетение относится к машин может быть использоваетических установках для рочувствительного оборуколебаний приводных меЦель изобретения " улучоизолирующих свойств муфгой муфте предусмотрена ь автоматического гашения едомой полумуфты (П), обусрадиальными силами и крутящим моментом. Эта возможность обеспечивается встраиванием в упругуюопору элементов разделения, измерения и автоматической компенсации вибрационных сил, действующих на ведомую П по трем тангенциальным направлениям, В качестве вибродатчикови управляемых источников силы используются пьезокерамические преобразователи. Прималой величине крутящего момента, передаваемого муфтой,возможно эффективная компенсация вибрации ведомой П в широкой полосечастот, а при значительных - в отдельных частотных диапазонах, Благодаря применению в предлагаемой муф.те нелинейных упругих элементовобеспечивается автоматическое изменение ее динамической жесткости приизменении передаваемого момента,что улучшает виброакустические иэксплуатационные свойства упругоймуфты. 4 з.п. ф-лы. 2 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано,например, в энергетических установках для защиты виброчувствительногооборудования от колебаний приводныхмеханизмов,Целью изобретения является улучшение виброизолирующих свойств упругой муфты,На фиг, 1 изображена конструктивная схема упругой муфты с неразъемнойведомой полумуфтой; на фиг. 2 - тоже, с разъемной ведомой полумуфтой,Предлагаемая упругая муфта содержит ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты,взаимодействующие между собой черезтри пары упругих звеньвв 3 и три канала 4 управления, каждый из которыхсодержит пару силоизмерительных 5 игенераторных 6 наборов пьезопластин,установленные последовательно с упругими звеньями 3 в трех симметричнорасположенных относительно продольной оси упругой муфты тангенциальныхплоскостях, перпендикулярных каждаяодному из трех радиальных направлеоний, расположенных под углом 120друг к другу, согласующий усилитель7, подключенный к силоизмерительнымнаборам 5, токосъемное 8 и токоподводящее 9 устройства, блок 10 управления.Блок 10 управления каждого канала 4 управления содержит несколько,например п (по количеству подлежащихгашению вибрационных составляющих),полосовых фильтров 11, входы которыхсоединены друг с другом и являютсявходом блока 10 управления, а выходкаждого из полосовых фильтров 11 через одну из фазосдвигающих цепей 12присоединен к одному из входов аналогового сумматора 13, усилитель 14напряжения, вход которого подключенк выходу аналогового сумматора 13,а его выход является выходом блока10 управления. Вход блока 10 управления через токосъемное 8, а выходчерез токоподводящее 9 устройстваподключены соответственно к. выходусогласующего усилителя 7 и к генераторным наборам 6 пьезопластин. В качестве упругих звеньев 3 примененынеравножесткие упругие элементы,расположенные так, что направлениеих максимальной жесткости совпадаетс осями поляризации (в данном случае продольными осями) силоизмерительных 5 и генераторных 6 наборов пьезопластин, Неравножесткие упругие элементы 3 могут быть выполнены на основе металлоэластиковых элементов, представляющих собой массивы из чередующихся слоев резины и металла, скрепленные, например, методом вулканизации. Если частоты вибрационных составляющих, которые подлежат гашению, изменяются во времени, то полосовые следящие фильтры 11 и фазосдвигающие цепи 12 выполняются следящими.15 Упругая муфта работает следующимобразом.При включенных каналах 4 управления заявляемая упругая муфта работает точно так же, как упругая муфта - 20 прототип, с той лишь разницей, чтожесткость упругих звеньев 3, выполненных на основе металлоэластиковыхэлементов возрастает с увеличениемпередаваемой муфтой нагрузки, что 25 позволяет улучшить виброизолирующиесвойства предлагаемой упругой муфты при передаче малых и средних нагрузок. Благодаря размещению силоизмерительньж наборов 5 между ге нераторными наборами 6 и ведомойполумуфтой 2 на них действуют силы,передаваемые соответствующим упругим звеном, Выходные сигналы силоизмерительных наборов 5, пропорциональные этим силам, в этом случае неиспользуются, так как каналы управления разомкнуты.При включенных каналах 4 управления на силоизмерительные наборы 5 40 пьезопластин действуют не тольковибрационные силы Г, передаваемые сведущего вала на ведомый вал, но иМсилы Г , обусловленные управляемойдеформацией генераторных наборов 6 45 пьезопластин, т.е. при этом силоизмерительные наборы 5 измеряют суммувынуждающих (вибрационных) и компен-асирующих сил Г+Г , которая являетсяостаточной (после компенсации) силой.50 Если коэффициент передачи канала управления на -й частоте, вибрации м ; равен К;, то компенсирующаясила Г; определяется выражением 55 (. + )откуда коэффициент передачи силы упругой муфты по каждой из трех упругих связей равен+ г1-К1. 1Это означает, что при отрицательной обратной связи (К, - отрицательное, вещественное число) и достаточно большихК; каждый канал 4 управ. ления обеспечивает эффективную компенсацию передаваемых через каждую пару упругих звеньев 3 вибрационных сил. Для обеспечения антифазности сил Г, и Г коэффициенты передайчи полосовых фильтров 11 и фазосдвигающих цепей 12 выбираются так, чтобы на частотах вибрации о 3 обеспечивалась отрицательная обратная связь по вибрационным силам Е,. При изменении частот этих составляющих сил, например, из-за изменения скорости вращения полумуфт полосовые фильтры и фазосдвигающие цепи всех каналов автоматически перестраиваются, т.е. они выполняются следящими.В некоторых случаях, когда передаваемые упругой муфтой моменты невелики и возможен выбор мягких упругих звеньев, компенсация вибрационных составляющих передаваемых ими сил может осуществляться в широкой полосе частот. При этом блоки управления выполняются в виде последовательно включенных широкополосного усилителя и Фильтра верхних частот, обычно второго порядка.Для обеспечения передачи вибраци онных снл строго по рабочим осям силоизмерительных 5 и генераторных 6 наборов пьезопластин в качестве упругих звеньев 3 применены неравно- жесткие элементы, расположенные так, 4 О что направление их максимальной жесткости совпадает с рабочими осями (осями поляризации) силоизмерительных и генераторных наборов пьезопластин. Так, при использовании в ка честве церавножестких упругих элементов металлоэластиковых элементовони располагаются так, что чередующиеся слои резины и металла работают на сжатие, т.е, рабочие оси сило измерительных и генераторных наборов пьезопластин нормальны к этим слоям. При этом усилия со стороны ведущей полумуфты 1, имеющие в общем случае пространственный характер, передаются 55 на ведомую полумуфту только по направлениям рабочих осей силоизмерительных и генераторных наборов пьезопластин, что позволяет не только их точно измерить, но и эффективно компенсировать с помощью однаосных силоизмерительных и генераторных наборов пьезопластин.Таким образом, снабжение упругой муфты трехканальной автоматической системой виброкомпенсации обеспечивает разделение динамических сил взаимодействия полумуфт по трем тангенциальным направлениям, их измерение и компенсацию, что значительно улучшает виброизолирующие свойства предложенной упругой муфты.Формула изобретения1. Упругая муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, взаимодействующие между собой через упругие звенья, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения виброизолирующих свойств, она снабжена автоматической системой виброкомпенсации, содержащей три канала управления, каждый из которых выполнен в виде силоизмерительных и генераторных наборов пьезопластин, установленных последовательно с упругими звеньями в трех симметрично расположенных относительно продольной оси упругой муфты тангенциальных плоскостях, каждая из которых перпендикулярна одному из трех радиальных направлений, расположенных под углом 120" друг к другу согласующий усилитель, подключенный к силоизмерительному набору пьезопластин, токосъемное и токоподводяшее устройства, блок управления, вход которого через токосьемное, а выход через токоподводящее устройства подключены соответственно к выходу согласующего усилителя и к генераторным наборам пьезопластин.2. Муфта по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в качестве упругих звеньев применены неравножесткие упругие элементы, направление максимальной жесткости которыхсовпадает с осями поляризации силоиэмерительных и генераторных наборовпьезопластин,3. Муфта по и. 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в качестве упругих звеньев применены массивы изчередующихся слоев резины и металла, 1388604скрепленных между собой, преимущественно методом вулканизации,4. Муфта по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок управления выполнен в виде последовательно соединенных полосовых фильтров, фазосдвигающих цепей, аналогового сум-, матора и усилителя напряжения.5. Муфта по п, 4, о т л и ч а ющ а я с я тем, что полосовые фильтры и фазосдвигающие цепи выполнены следящими.г тель В. ПучинскииЛ.Сердюкова орректорС. Шекмар тор М. Келеме Тех сное 563/3 ираж 784 За ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб.