Поличастотный виброгаситель

Номер патента: 970007

Авторы: Гене, Колесник, Кулябко, Шевченко, Штепа

ZIP архив

Текст

)М. Кл. 16 15/О и нсоелине даротвеиный комитет СССР П риорите по делам изобретений и открытийДата оп иковання описания 30.10,8 В. Кулябко, В. М. Гене, А, Ф. Шевченко, Н. и В. П. Штепа(7 Днепропетровский инженерно-строительный инст вител 4) ПОЛИЧАСТОТНЫЙ ВИБРОГАСИТЕЛЬ ус, соединенный с зашищ ержащии мым объ оследовательно р руго связанныхсИзобретение относится к гасителямрезонансных колебаний различного родаобъектов. Оно может быть использовано,например, для защиты от вибраций сидения оператора транспортного средства,подверженного действию нагрузок какпостоянной, так и изменяющейся во времени частоты, а также для гашения вертикальных или горизонтальных колебанийстроительных конструкций, фоИзвестен динамический гаситель колебаний, содержащий массу гасителя,упругие элементы, предназначенные длясвязи массы гасителя с защищаемымобъектом, и демпфер 1 ,т 5Недостатком данного гасителя является то, что он эффективен только пристрогом совпадении частоты возмущенияс одной определенной частотой собственных колебаний гасителя, являющегосягсистемой с одной степенью свободы.Наиболее близким к изобретению является поличастотный виброгаситель, соположенных в нем и упмасс 12.Недостатком указанного виброгасителя является то, что известная конструкция, содержащая, например, И (гдеИЪ 2) масс, присоединенных к зашишаемому объекту, позволяет гасить колебания объекта только на И частотах (расположенных примерно посредине между двумя смежными частотами собственных колебанийсистемы) .Кроме того, когда диссипативные свойства системы на смежных собственных частотах существенно различны, настройка гасителя на среднююмежду собственными) частоту приводит к значительным колебаниям объекта, так как нулевая точка амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) объекта может лежать на 1/3 разности частот и ближе к одной из частот собственных колеба 97000745 55 ний системы, Следовательне, необходимость гашения колебаний объекта на многих частотах воздействий (вполне реальная и широко распространенная задача) при использовании известного устройства вызывает создание крушногабаритных тяжелых поглотителей, содержащих И масс, где И строго должно быть равно количеству частот воздействий, Но и в этом случае малейшая расстройка частот гасителя и источника возмущенияьнапример, из-за неточностей изготовления, нетшательности ухода при эксплуатации виброгасителя приводит к неэффективности, а иногда и нецелесообразности дальнейшего его применения.11 ель изобретения - автоматическая настройка и гашение колебаний на количестве частот возмущений, превышающем в несколько раз число масс, а также повышение точности настройки и эффективности демпфирования.Указанная цель достигается тем, что виброгаситель снабжен электромагнитами для блокировки упругих связей, демпфирами переменного сухого трения с гидро- или пневмоприводом, предназначенныди для связи между собой различных масс виброгасителя, и системой автоматической оптимальной настройки виброгасителя на преобладающую частоту возмушения, вь,полненной в виде вибродатчиков, последовательно связанного с ним измерительного блока, вычислительного блока сравнения колебаний с нормативными параметрами и выбооа варианта гашения, входы которого непосредственно и через частотомер соединены с выходами измерительного блока, блока памяти, соединенного с одним из выходов вычислительного блока, последовательно связанных между собой блоков управления электромагнитами и приводами демпферов, первый из которых соединен с другим выходомвычислительного блока,С целью повышения точности настройки и эффективности демпфирования, электромагниты выполнены с злектродинамическими катушками.На фиг. 1 изображен (для примера) вариант исполнения трехмассового виброгасителя при всех работаюших упругих связях между смежными массами, гасяшего вертикальные колебания объекта (транспортного средства, кресла машиниста и т,п.); на фиг. 2 - блок-схема системы автоматической настройки виброгасителя; на фиг. 3 - некоторые варианты схем и амплитудно-частотные 5 10 15 20 25 30 35 40 характеристики ( Л 1 Х) колебаний объекта при блокировке возможных перемещений масс в различных сочетаниях.Поличастотный виброгаситель содержиткорпус 1, который жестко закреплен назашишаемом объекте 2, имеюшем упругучо подвеску 3, В корпусе 1 виброгасителя посредством пружин 4-6 установлены последовательно массы 7-9.Между массами 7-9, а также междукорпусом 1 и любой из этих масс в любом сочетании могут быть установленыдемпферы сухого трения, условно показанные на фиг. 1 и 2 и только междукорпусом 1 и массой 7. Каждый из таких демпферов, установленных для примера между боковыми стенками, состоитиз прижимных стаканов 10, контактирующих со съемными фрикционными накладками 11, и гидро- (пневмо) привода 12,Виброгаситель имеет систему 13 автоматической оптимальной настройки на преобладаюшую частоту возмушения, управляюшуяо работой электромагнитов 14для блокировки упругих связей.Система 13 автоматической оптималь.ной настройки состоит из вибродатчиков15, измерительного блока 16, частотомера 17, вычислительного блока 18сравнения колебаний с нормативнымипараметрами и выбора варианта гашения(соедпнения масс гасителя), блока 19памяти, блока 20 управления электромагнитами 14 для блокировки упругихсвязей и уточненной настройки упругихи диссипативных связей, вносимых электрическим путем при подключении подвижных электродинамических катушекэлектромагнитов 14, блока 21 питанияи блока 22 управления гидро- (пневмо)приводом 12.Виброгаситель работает следующимобразом,При действии на зашишаемый объект2, например, возмушения с преобладаниемв его составе гармонической возмушаюшей силыР с 1 и и)ф, сигнал от вибродатчиков 15 через измерительный блок 16и частотомер 17 поступает на вход вычислительного блока 18. Так как предполагаются, в основном, линейные колебания системы, то определяют сигналдва его параметра; частота воздействияи амплитуда (например, ускорений уобъекта, если известны ограничения поперегрузкам при эксплуатации системы).В вычислительном блоке 18 происходитсравнение перегрузки 1 с допускаемой,позволяет безошибочно находить для каждого вида возмущений наиболее рациональную схему и режим работы виброгасителя.Аналогичная предлагаемой системаможет быть рекомендована и для разпичного рода резонансных машин, установок и устройств с той лишь разницей,что целью настройки системы в этом30 случае будет достижение наибольшихрезонансных амплитуд объекта,5 9 19 памяти такого варианта сочетания блокировки масс гасителя (фиг. 3 ), при котором одна из частот при полном гашении колебаний объекта, например, ЯаъЪ будет самой близкой к Ог, т.е,(9;-и) -(р ц). Затем результат выбора сообщается блоку 20 управления, по сигналу которого включается питание на электромагните 14 только между массами 8 и 9, которые, притягиваясь к нему, образуют единую массу "8+9 ф, при этом можно трактовать, что жесткость пружины 6 становится бесконечной (фиг, 2 и З,о). Если после осуществления данной перестройки уровень колебаний объекта остается выше допустимого, то блок 20 управления вводит в работу блок 22, который увеличивает сухое трение Н между какими-либо массами до оптимального значения Н. (при 1 = или), либо дополнительные "электрические" жесткости и демпфирование при помощи подвижных катушек электромагнитов 14.Если известно, что предстоит длительная эксплуатация объекта на частоте щ , то САУ может быть отключена при автономном питании необходимых электромагнитов. Если частота Щ меняется в процессе эксплуатации существенно, то по сигналу вибродатчиков 15 циклы перестройки виброгасителя будут осуществляться автоматически, по описанной выше схеме.Идея предлагаемого виброгасителя может быть сохранена и использована и при отсутствии сложной и дорогостоящей САУ. В этом случае, например, ступенчатому изменению частоты внешних воздействий (Ю( будут соответствовать какие-либо варианты группировки масс гасителя с ручной жесткой блокировкой. Например, запрет-блокировка относительных перемещений масс может осуществляться простейшими рычажноклиновыми вставками с фиксаторами, а упругие элементы для предотвращения больших перемещений масс при резонансах могут быть выполнены в виде геликоидальных или конических пружин.Таким образом, эффективность поли- частотного виброгасителя заключается в значительном (в несколько раз) увеличении количества "гасимых" частот возмущений при неизменном и весьма малом числе масс гасителя, Последнее обстоятельство позволяет делать гасители с меньшими габаритами, весом и более высокой эффективности, Кроме того, применение автоматической настройки Формула изобретения1 1, Поличастотный виброгаситель, содержащий соединяемый с защищаемымобъектом корпус и П последовательнорасположенных в нем и упруго связан О ных масс, о т л и ч а ю ш и й с я тем,что, с целью автоматической настройкии гашения колебаний на количестве частот возмущений, превышающем в несколько раз число масс, он снабжен элекд тромагнитами для блокировки упругихсвязей, демпферами переменного сухоготрения с гидро- или пневмоприводом,предназначенными для связи между собой различных масс виброгасителя, исистемой автоматической оптимальнойнастройки виброгасителя на преобладающую частоту возмущения, выполненнойв виде вибродатчиков, последовательносвязанного с ними измерительного блока, вычислительного блока сравненияколебаний с нормативными параметрамии выбора варианта гашения, входы которого непосредственно и через частотомерсоединены с выходами измерительноюблока, блока памяти, соединенного с одним из выходов вычислительного блока,последовательно связанных между собойблоков управления электромагнитами иприводами демпферов, первый из которых 4соединен с другим выходом вычислительного блока.2, Виброгаситель по п.1, о т л и -ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности настройки и эффективности демпфирования, электромагниты выполнены с электродинамическими катушками,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССРМо 411246 кл. Р 16 Г 15/02, 1973. 2. Авторское свидетс пьство СССР Ло 304373, кл, Г 16 Г 7/00, 1969970007 Составитель А,Редактор П, Макаревич Техред А,Ач Коррект Ватрушки Зака исное 4 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 54/42 ВНИИПИ но де 113035Тираж 990 По Государственного комитета СС лам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб.,

Смотреть

Заявка

3281070, 27.04.1981

ДНЕПРОПЕТРОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

КУЛЯБКО ВЛАДИМИР ВАСИЛЬЕВИЧ, ГЕНЕ ВАЛЕРИЙ МЕЧИСЛАВОВИЧ, ШЕВЧЕНКО АНДРЕЙ ФЕДОРОВИЧ, КОЛЕСНИК НИКОЛАЙ ПРОКОФЬЕВИЧ, ШТЕПА ВАЛЕРИЙ ПЕТРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: F16F 15/03

Метки: виброгаситель, поличастотный

Опубликовано: 30.10.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-970007-polichastotnyjj-vibrogasitel.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Поличастотный виброгаситель</a>

Похожие патенты