CS254266B1 - Dvoustupňový tlumič s automatickým regulátorem stálé statické polohy - Google Patents

Abstract

U dvoustupňového tlumiče s automatickým regulátorem stálé statické polohy je docíleno zvýšené účinnosti tlumení v širokém rozsahu frekvencí kmitání strojních zařízení, excitovaných do vybuzeného stavu náhodným signálem. Uváděného účelu se dosáhne praktickým vyhotovením tlumiče s paralelním nebo sériovým řazením nízko a vysoko frekvenčních tlumících komor, navzájem se vůči sobě lišících velikostí škrtících otvorů a objemů tlumících komor, a s automatickým regulátorem stálé statické polohy s přihlédnutím ke specifice jednotlivých druhů tlumících zařízení. Řešení je možno uplatnit u všech druhů tlumení strojních zařízení, tj. např. při přepravě raněných, jemných a křehkých zařízení, při optických měřeních na optických stolech.aj.

Description

Vynález řeší konstrukční uspořádání dvoustupňového tlumiče s automatickým regulátorem stálé statické polohy určeného k účinnému širokopásmovému tlumení náhodným signálem excitovaných strojních zařízení.

Dosud známé konstrukce tlumičů s automatickým regulátorem stálé statické polohy neřeší problematiku širokopásmového tlumení náhodným signálem excitovaných strojních zařízení, docílen*im celkově nízké doby utlumení náhodným signálem excitované kmitající hmoty.

Vyhotovení konstrukce tlumiče pomocí jiných než pneumatických, či hydraulických pružných prvků, tj. např. kovovými příp. pryžovými pružnými prvky - pružinami - je nerealizovatelné, neboř, takové konstrukce tlumičů by byly robustní a neumožňovaly by provádět přesnou počáteční rektifikací konstrukčních parametrů tlumiče před zahájením činnosti, ale také kompenzaci konstrukčních parametrů tlumiče v průběhu jeho činnosti.

Dosud známé konstrukce tlumičů s automatickým regulátorem stálé statické polohy pracují na principu průtoku tlakového média Škrtícími otvory konstantního průřezu, volbou velikostí, kterých lze docílit účinného tlumení pouze v určitém frekvenčním pásmu, a to bud nízkofrekvenčním nebo vysokofrekvenčním. Automatický regulátor stálé statické polohy při vychýlení kmitající hmoty směrem dolů z rovnovážné polohy, která je fixována Sroubením táhla šoupátka a maticí dodává do komory válce tlakové médium z plynového akumulátoru konstantního objemu přes průtokové otvory vypracované v těle automatického regulátoru stálé statické polohy a dále potrubím, čímž dochází k vytváření odporující síly, bránící pohybu kmitající hmoty,směrem dolů, a její minimalizaci při vychýlení kmitající hmoty *

směrem vzhůru.

Automatický regulátor stálé statické polohy reguluje stálou statickou polohu při uložení kmitající hmoty strojního zařízení na jakémkoliv počtu dvoustupňových tlumičů a umožňuje využít značného rozsahu zdvihu těchto dvoustupňových tlumičů. Jeho zařazením k dvoustupňové pracujícímu tlumiči se dociluje intenzivnějšího zkrácení doby potřebné k útlumu náhodným signálem excitované kmitající hmoty strojního zařízení, podobně jako je tomu u jednoduchých - jednostupňových - úzkopásmově pracujících tlumičů s automatickým regulátorem stálé statické polohy.

Použití tlumičů s automatickým regulátorem stálé statické polohy nesplňuje požadavky na tlumení náhodným signálem excitované kmitající hmoty strojního zařízení v rozsahu nízkých a zároveň vysokých frekvencí, a to jak ve vertikálním směru pohybu kmitající hmoty, tak také částečně v horizontálním směru. Přitom požadavky praxe žádají nasazovat širokopásmově pracující tlumiče s automatickým regulátorem stálé statické polohy, a to všude tam, kde se požaduje tlumit náhodným signálem excitovanou kmitající hmotu strojního zařízení, tj. např. kmitavým pohybem základu - kinematické buzení kmitající hmoty, případně turbulentním prouděním plynového média okolního prostředí - silové buzení kmitající hmoty.

Jako příklad lze uvést konstrukci tlumičů s automatickým regulátorem stálé statické polohy optických stolů firmy EALING, které dociluji velké účinnosti tlumení především při vyšších frekvencích, zatímco při frekvencích nízkých je docíleno menší tlumicí schopnosti a doba utlumeni se prodlužuje. To je způsobeno tim, že u těchto a jim podobných dosud užívaných tlumičů je použito pouze tzv. jednostupňové konstrukce tlumiče.

Uvedené nedostatky odstraňuje konstrukce dvoustupňového tlumiče s automatickým regulátorem stálé statické polohy podle vynálezu, který pracuje na principu průtoku tlakového média dvěma škrtícími otvory konstantních průřezů a sestává z pohyblivého pístu s pístnicí, pohybujícího se ve válcovém vrtání válce tlumiče, přičemž píst s pístnicí je utěsněn dotažením přítužné matice k pryžové membráně, která je na svém vnějším okraji dotláčena k válci tlumiče přítažnou maticí, a dále z automatického regulátoru stálé statické polohy, sestávajícího ze šoupátka, pohybujícího se ve válcovém otvoru, vypracovaném v těle automatic3 kého regulátoru stálé statické polohy, do kterého jsou vypracovány otvory pro potrubí tlumiče, akumulátoru a vyprazdňování, jehož podstata spočívá v tom, že komora automatického regulátoru stálé statické polohy je od komory tlumiče oddělena přepážkou se soustředným otvorem, kterým se pohybuje suvně píst s pístnicí, a dále komora tlumiče od tlumicích komor přepážkami s otvory konstantních průřezů.

U dvoustupňového tlumiče s automatickým regulátorem stálé statické polohy je docíleno zvýšené účinnosti tlumení v širokém rozsahu frekvencí kmitání strojních zařízení excitovaných do vybuzeného stavu náhodným signálem, v důsledku vzniku disipativních ztrát tlakového média nezávislých od frekvenčního kmitání strojních zařízení, který je navíc posílen vytvářenými odporujícími silovými účinky automatického regulátoru stálé statické polohy působícími proti změně polohy kmitající hmoty.

Z těchto důvodů není nutné řadit k účinnému tlumení strojních zařízení více úzkopásmově pracujících tlumičů konstrukčně i rozměrově náročných. Tím dochází k šetření prostoru pod kmitající hmotou, případně v jejím blízkém okolí a dochází rovněž ke snížení materiálových a výrobních nákladů.

Vynález a jeho účinky jsou blíže objasněny na popisu příkladu jeho provedení pomocí výkresu, na němž obr.l představuje první konstrukční vyhotovení dvoustupňového tlumiče s automatickým regulátorem stálé statické polohy s paralelním řazením tlumící komory k tlumení nízkých frekvencí a tlumící komory k tlumení vysokých frekvencí, obr. 2 druhé vyhotovení dvoustupňového tlumiče s automatickým regulátorem stálé statické polohy se sériovým řazením tlumící komory k tlumení nízkých frekvencí a tlumící komory k tlumení vysokých frekvencí.

Dvoustupňový tlumič s automatickým regulátorem stálé statické polohy podle obr.

sestává z pohyblivého pístu 2_ s pístnicí, pohybujícího se ve válcovém vrtání válce tlumice. Píst _2 s pístnicí je utěsněn dotažením přítužné matice 2 k pryžové membráně _4, která je na svém vnějším okraji dotlačena k válci 2 tlumiče přítužnou maticí _5. Tím je docíleno, že tlakové médium může směrem vně příp. směrem dovnitř do tlumiče proudit pouze skrze potrubí 8_ tlumiče. Komora 21 automatického regulátoru stálé statické polohy je od komory 20 tlumiče oddělena přepážkou 19 se soustředným otvorem, kterým se pohybuje suvně píst 2 ^s pístnicí. Komora 20 tlumiče je oddělena jednoúrovňovou přepážkou s otvory a a b konstantních průřezů od tlumící komory 6 k tlumení vysokých frekvencí a od tlumící komory 7_ k tlumení nízkých frekvencí - paralelní řazení tlumících komor 6. a 7_.

Tlakové médium, vytvářené při snížení polohy pístu 2. s pístnicí, vtéká do tlumících komor 6 a T_ pouze škrtícími otvory a_ a b konstantních průřezů a rovněž při zvýšení polohy pístu 2 s pístnicí také těmito otvory z tlumících komor 6 a 7 ^v důsledku vytvářeného podtlaku v komoře 20 tlumiče vytéká. Automatický regulátor stálé statické polohy sestává ze šoupátka 10, pohybujícího se ve válcovém otvoru, vypracovaném v těle _9 automatického regulátoru stálé statické polohy, do kterého jsou vypracovány otvory pro potrubí 2 tlumiče, potrubí 12 akumulátoru a potrubí 13 vyprazdňování. Při snížení polohy kmitající hmoty 15, příp. při vyšroubování sroubení na táhlu 22 šoupátka dojde k propojení potrubí 12 akumulátoru s potrubím 8. a do komory 21 automatického regulátoru,stálé statické polohy vtéká tlakové médium ze zdroje 11 tlakového média konstantního objemu, nastává plnění komory 21 automatického regulátoru stálé statické polohy.

Opačně, jestliže je poloha kmitající hmoty 15 zvýšena v důsledku odebrání hmot 16, příp. z jiných příčin, dojde k propojení potrubí 13 vyprazdňování a potrubí 2 tlumiče a z komory 21 automatického regulátoru stálé statické polohy vytéká tlakové médium ven do atmosféry, vzniká vyprazdňování komory 21 automatického regulátoru stálé statické polohy.

Dvoustupňový tlumič s automatickým regulátorem stálé statické polohy podle obr.

sestává z pohyblivého pístu 2 ^s pístnicí, pohybujícího se ve válcovém vrtání válce 2 tlumiče. Píst 2 s pístnici je utěsněn dotažením přítužné matice 2 k pryžové membráně

2,,která je na svém vnějším okraji dotlačena k válci 2 tlumiče přítužnou maticí 2· Tím 3^e docíleno, že tlakové médium múze směrem vně, příp. směrem dovnitř do tlumiče proudit pouze skrze potrubí 2 tlumiče.

Komora 21 automatického regulátoru stálé statické polohy je od komory 20 tlumiče oddělena přepážkou 19 se soustředným otvorem, kterým se suvně pohybuje píst 2 s pístnici.

Komora 20 tlumiče je oddělena dvěma přepážkami od tlumící komory 7. k tlumení nízkých frekvencí se škrtícím otvorem b konstantního průřezu a jednou přepážkou od tlumící komory 6 k tlumení vysokých frekvencí se škrtícím otvorem a konstantního průřezu - sériové řazení tlumících komor 2 ^a 2· Tlakové médium, vytvářené snížením polohy pístu 2 s pístnici vtéká do tlumící komory z škrtícím otvorem a konstantního průžezu a z ní poté do tlumící komory 7_ škrtícím otvorem 6 konstantního průřezu - nastává vyprazdňování komory 20 tlumiče - a rovněž při zvýšení polohy pístu 2_ s pístnici také těmito otvory postupně z tlumících komor 7_ a 2 vytéká - nastává plnění komory 20 tlumiče.

Konstrukční uspořádání a funkce automatického regulátoru stálé statické polohy se neliší od konstrukčního uspořádání podle obr. 1.

Dvoustupňový tlumič s automatickým regulátorem stálé statické polohy podle vynálezu z obr. 1 pracuje tak, že při vychýlení pístu 2 ^s pístnici směrem dolů nastává zvýšení tlaku v komoře 20 tlumiče a v důsledku průtoku tlakového média škrticími otvory a a b konstantních průřezů také v tlumících komorách 2 ^a 2' přičemž efekt tlumení se realizuje disipativními ztrátami tlakového média jeho průtokem škrtícími otvory a a b konstantních průřezů.

V komoře 21 automatického regulátoru stálé statické polohy dochází rovněž k nárůstu tlaku v důsledku přísunu tlakového média ze zdroje 11 tlakové energie konstantního objemu potrubí 12 akumulátoru a potrubí 2 tlumiče vychýlením šoupátka 10 směrem dolů, příp. ke dnu těla 2 automatického regulátoru stálé statické polohy. Tím : nastává zasílení efektu tlumení, neboř je vytvářena přídavně působící tlumící síla nárůstem tlaku v komoře 21 automatického regulátoru stálé statické polohy.

Při vychýlení pístu 2 ^s pístnici směrem nahoru nastává snížení tlaku v komoře 20 tlumiče v důsledku vysávání tlakového média z tohoto prostoru. Následkem toho vzniká průtok tlakového média škrtícími otvory a a b konstantních průřezů z tlumících komor 2 a 2/ efekt tlumení se realizuje vznikem disipativních ztrát tlakového média při průtoku škrtícími otvory a a b konstantních průřezů. V komoře 21 automatického regulátoru stálé statické polohy dochází podobným způsobem k poklesu tlaku v důsledku odvodu tlakového média vně do okolí atmosféry propojením potrubí 2 tlumiče a potrubí 13 vyprazdňování vychýlením šoupátka 10 směrem vzhůru. Tak vzniká efekt širokopásmového tlumení s extrémně nízkou dobou útlumu náhodným signálem excitované kmitavé hmoty 15.

Ve výjimečném případě výskytu pouze nízkých frekvencí kmitání pístu 2 s pístnici tlaky v obou tlumících komorách 2 ^a 2 ^se mění prakticky shodně. Otvor a konstantního průřezu vytváří malé disipativní ztráty tlakového média a efekt tlumení se realizuje pouze škrtícím otvorem b konstantního průřezu. V případě výskytu pouze vysokých frekvencí kmitání pístu 2 s pístnici je disipativní účinek škrtícího otvoru b konstantního průřezu zanedbatelný a efekt tlumení se realizuje škrtícím otvorem a konstantního průřezu.

Dvoustupňový tlumič s automatickým regulátorem stálé statické polohy podle vynálezu z obr. 2 pracuje tak, že při vychýlení pístu 2 s pístnici směrem dolů nastává zvýšení tlaku v komoře 20 tlumiče a v důsledku průtoku tlakového média škrtícím otvorem a konstantního průřezu také v tlumicí komoře 6 a poté průtokem tlakového média škrtícím otvorem b konstantního průřezu také v tlumící komoře 2/ přičemž efekt tlumení se realizuje disipativními ztrátami tlakového média jeho průtokem škrtícími otvory a a b konstantních průřezů.

Při vychýlení pístu 2 s pístnicí směrem nahoru nastává snížení tlaku v komoře 20 tlumiče v důsledku vysávání tlakového média z tohoto prostoru. Následkem toho vzniká průtok tlakového média škrtícími otvory a a b konstantních průřezů z tlumících komor £ a 7_. Efekt tlumení se realizuje vznikem disipativních ztrát tlakového média při průtoku škrtícími otvory a a b konstantních průřezů. Přitom funkce automatického regulátoru stálé statické polohy je totožná s činností automatického regulátoru stálé statické polohy dvoustupňového tlumiče podle vynálezu uvedeného na obr. 1. Ve výjimečném případě nízkých frekvencí kmitání pistu 2 s pístnicí tlaky v obou tlumících komorách 6 a 7 se mění prakticky shodně.

Škrticí otvor a konstantního průřezu vytváří přitom malé disipativní ztráty tlakového média a efekt tlumení se realizuje pouze škrtícím otvorem b konstantního,průřezu. V případě vysokých frekvencí kmitání pístu 2 s pístnicí je disipativní účinek škrtícího otvoru b konstantního průřezu prakticky zanedbatelný a efekt tlumení se realizuje výhradně škrtícím otvorem a konstatního průřezu.

Užití dvoustupňového tlumiče s automatickým regulátorem stálé statické polohy přispěje k širokopásmovému tlumení náhodným signálem excitovaných strojních zařízení, a tím k tlumení strojních zařízení s větší účinností, a to jak ve vertikálním, tak také částečně v horizontálním směru.

Vynález lze použít u všech druhů tlumení strojních zařízení, tj. např. při přepravě raněných, křehkých a jemných zařízení, optických měření na optických stolech aj.

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Dvoustupňový tlumič s automatickým regulátorem stálé statické polohy, sestávající z pohybujícího se ve válcovém vrtání válce tlumiče, přičemž píst s pístni.cí je utěsněn dotažením přítužné matice k pryžové membráně, která je na svém vnějším okraji dotlačena k válci tlumiče přítužnou maticí, spolu s automatickým regulátorem stálé statické polohy, sestávajícího ze šoupátka, pohybujícího se ve válcovém otvoru, vypracovaném v těle automatického regulátoru,stálé statické polohy, do kterého jsou vypracovány otvory pro potrubí tlumiče, akumulátoru a vyprazdňování, vyznačující se tím, že komora (21) automatického regulátoru stálé statické polohy je od komory (20) tlumiče oddělena přepážkou (19) se soustředným otvorem, kterým se pohybuje suvně píst (2) s pístnicí, přičemž komora (20) tlumiče je oddělena od tlumících komor (6) a (7) přepážkami s otvory (a) a (b) konstantních průřezů.
2. 2. Dvoustupňový tlumič s automatickým regulátorem stálé statické polohy podle bodu 1, vyznačující se tím, že tlumící komory (6) a (7) jsou umístěny paralelně.
3. 3. Dvoustupňový tlumič s automatickým regulátorem stálé statické polohy podle bodu 1, vyznačující se tím, že tlumící komory (6) a (7) jsou umístěny sériově, přičemž tlumící komora (6) se nachází v tlumiči nad tlumící komorou (7).

   2 výkresy