RU177725U1 - Самонастраивающийся виброизолятор - Google Patents
Самонастраивающийся виброизолятор Download PDFInfo
- Publication number
- RU177725U1 RU177725U1 RU2017115586U RU2017115586U RU177725U1 RU 177725 U1 RU177725 U1 RU 177725U1 RU 2017115586 U RU2017115586 U RU 2017115586U RU 2017115586 U RU2017115586 U RU 2017115586U RU 177725 U1 RU177725 U1 RU 177725U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dynamic
- vibration
- converting
- vibration isolator
- determined
- Prior art date
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 abstract 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008846 dynamic interplay Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/023—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
- F16F15/027—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means comprising control arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для стабильной работы транспортных средств и технологических машин.Самонастраивающийся виброизолятор объекта от вибрационных воздействий, состоящий из корпуса, упругого элемента, содержащий в своем составе устройство для преобразования движения, систему управления, включающую источник энергии в виде воздушного компрессора и датчики контроля параметров состояния объекта защиты, отличающийся тем, что в системе обеспечивается режим динамического гашения колебаний за счет поднастройки параметров состояния пневматической камеры, которые определяются величиной давления в камере и возможностями изменения давления либо за счет включения компрессора или задействования электромагнитного воздушного дросселя, при этом эффект динамического гашения в системе реализуется в силу динамических особенностей взаимодействия устройства для преобразования движения, в котором частота динамического гашения колебаний и условия запирания на высоких частотах внешних воздействий определяются отношением коэффициента жесткости упругого элемента и величиной приведенной массы устройства для преобразования движения.
Description
Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для стабильной работы транспортных средств и технологических машин.
Вибрации сопровождают работу многих технических объектов, работающих в условиях интенсивного динамического нагружения. В частности, это относится к установкам вентиляционного типа, насосам и компрессорному оборудованию, вибрационным конвейерам, вибропитателям и другим техническим средствам, по отношению к которым возникают проблемы уменьшения воздействия в местах закрепления с опорными поверхностями и передачи динамических взаимодействий на сопрягаемые узлы. Теоретическим и практическим аспектам решения задач вибрационной защиты оборудования и технологических машин нашли отражение в ряде известных работ [1-5].
Несмотря на то, что в практических инженерно-технических задачах используются многочисленные варианты виброзащитных средств, интерес к вопросам поиска и разработки новых способов, подходов и устройств для управления динамическим состоянием используются многочисленные варианты виброзащитных средств, интерес к вопросам поиска и разработки новых способов, подходов и устройств для управления динамическими состояниями, объектов, подверженных переменным нагрузкам, сохраняется. В последние годы большое внимание уделяется динамическим гасителям колебаний, устройствам, обладающим свойствами самонастройки или адаптации к условиям работы с учетом возможностей контроля и изменения динамического состояния защищаемого объекта. В этом плане определенными преимуществами обладают виброзащитные устройства, в которых для гашения колебаний используются динамические эффекты преобразования движения, реализуемые определенными механизмами.
Известен виброизолятор [Гапоненко Е.В., Бондаренко В.Н., Рыбак Л.А., Рыбалкин Е.Ю. Патент на полезную модель №105386 U1; МПК F16F 15/02; приоритет 20.01.2011]. Каждый соединительный механизм виброизолятора с объектом, содержащий основание и платформу, связанные через упругие элементы соединительными механизмами с шарнирами Гука и на концах, акселерометры и измерения ускорений, блок управления в виде микропроцессора 23 и усилителя мощности, выполнен стержневым с размещенным на нем исполнительным органом. При этом платформе обеспечивается 6 степеней свободы путем соединения ее с основанием 6-ю расположенных специальным образом независимых стержневых механизмов. Исполнительный орган представляет собой самотормозящуюся винтовую пару, гайка которой с устройством регулирования зазора расположена внутри полого ротора электродвигателя. Статор электродвигателя соединен с нижним шарниром Гука и снабжен шпонкой, размещенной в шпоночном пазу винта-стержня, соединенного верхним концом с другим шарниром Гука. При этом акселерометры установлены у верхнего и нижнего шарниров Гука и измеряют виброускорения соответственно стоек и шарниров Гука, закрепленных соответственно на платформе (через упругие элементы) и основании, по линии, соединяющей центры шарниров Гука, расположенных на концах соединительных механизмов, а датчик относительного перемещения регистрирует их относительное перемещение. От акселерометров осуществляется управление по обратным связям, а от датчика на это основное управление накладывается дополнительный сигнал управления, который называется инвариантным. Суть его состоит в том, что он делает ускорение, измеряемое датчиком, равным нулю, т.е. платформа становится неподвижной в инерциальном пространстве, чем реализуется виброизоляция.
К недостаткам данного решения следует отнести сложность настройки работы виброизолятора, а также необходимость точной сборки и регулировки самотормозящейся передачи, ее прочности, помимо этого стоит учитывать взаимное проскальзывание рабочих поверхностей в исполнительном органе, что приводит к потерям на трение с тепловыделением.
Существует виброизолятор транспортного средства [Нигматуллина В.Н., Червинский В.П., Вершигоров В.М., Гусаров В.И., Путилин С.В. Патент на полезную модель №29009 U1, МПК B60G 11/26, F16F 9/02; приоритет 17.09.2002]. Устройство состоит из герметичного корпуса с каналом подвода управляющей среды в его внутреннюю полость. В полости сцентрированы рабочий и дополнительный поршни. Рабочий поршень жестко связан с объектом транспортировки, образуя с корпусом дроссель переменного сечения, направляющая - отверстие. Конструкция снабжена устройством для перемещения поршней, которые выполнены в виде двухплечего рычага, шарнирно соединенного с поршнями. Ось вращения размещена на рычаге с возможностью осевого перемещения поршней и жестко соединена со штоком плунжера, который нагружен пружиной при помощи резьбового подстроечного элемента. Причем геометрические оси рабочего и дополнительного поршней, а также плунжера расположены в различных плоскостях (оси расположены в перпендикулярных плоскостях, а корпус жестко соединен с виброактивным основанием).
Недостатком данной полезной модели является то обстоятельство, что при длительной эксплуатации устройства происходит износ трущейся поверхности плунжера, что приводит к зазорам между деталями конструкции и, соответственно, к нестабильной работе виброизолятора, а также сложность настройки системы.
Необходимо отметить изобретение «Виброизолирующая опора» [Коротков Е.Б., Левинзон Г.Л., Мороз А.В., Юрченко Ю.Ф. Патент на изобретение №2222729 С2, МПК F16F 6/00, 15/03; приоритет 13.12.2000]. Виброизолирующая опора содержит цилиндрический корпус, в котором соосно установлены опорный стержень и кольцевая резиновая мембрана, которая со стенками корпуса образует пневматическую демпферную камеру. На верхнем торце корпуса с помощью подшипника, выполненного из трех шариков, установлен соосно с корпусом постоянный кольцевой электромагнит, который является основным узлом электродинамического компенсатора виброизолирующей опоры. В зазоре магнитопровода постоянного кольцевого электромагнита установлена подвижная катушка. Магнитопровод и подвижная катушка центрированы относительного опорного стержня с помощью металлической мембраны. Корпус подвижной катушки связан с опорным стержнем муфтой трения.
В состав виброизолирующей опоры может быть введено устройство электромагнитного торможения, состоящее из электромагнитов с якорями, жестко связанными с корпусом.
В состав виброизолирующей опоры может быть также введен горизонтальный электродинамический компенсатор, имеющий неподвижно закрепленную относительно корпуса катушку, которая введена в зазор подвижного постоянного магнита, магнитопровод которого жестко закреплен на магнитопроводе кольцевого электромагнита.
Недостатком данного изобретения является разрушение магнитных элементов при резких колебаниях основания. Помимо этого, отсутствие регулирования давления в демпферной камере не позволяет повысить общее качество работы виброзащтной системы, в связи с чем приходится прибегать к сложной настройке при помощи электромагнитных установок.
К наиболее близкому техническому решению следует отнести виброизолятор [Белозерова Е.Б., Фоминова О.В., Чернышев В.И. Патент на изобретение №2480643 С2, МПК F16F 9/18, 9/48, 15/027; приоритет 31.05.2011]. Виброизолятор содержит первое основание, второе основание, несущий упругий элемент, закрепленный между первым и вторым основаниями, гидравлический демпфер и два упора. Упор закреплен на первом основании, а упор - на втором основании.
Гидравлический демпфер выполнен в виде цилиндра с поршнем и штоком. В нижней торцевой части цилиндра установлены клапан, дросселирующий элемент и выполнена дополнительная полость. Клапан предназначен для пропускания жидкости из дополнительной полости в подпоршневую полость цилиндра, а дросселирующий элемент - для пропускания жидкости из подпоршневой полости цилиндра в дополнительную полость. Надпоршневая полость цилиндра и дополнительная полость соединены гидравлическим каналом.
Клапан выполнен в виде цилиндра с двумя продольными отверстиями, перекрываемыми в верхней торцевой части цилиндра упругим кольцом. Упругое кольцо закреплено заклепкой.
Дросселирующий элемент выполнен в виде цилиндра с полостью. В верхней торцевой части цилиндра выполнено два продольных калиброванных отверстия. В боковой стенке цилиндра выполнено отверстие, соединяющее полость и дополнительную полость.
В полости установлены диск, пружина и два упора. Нижний конец пружины закреплен между упорами, а верхний - в середине диска. Причем диск перекрывает калиброванные отверстия.
Шток закреплен на первом упоре посредством шарнирного соединения. Цилиндр закреплен на втором упоре посредством шарнирного соединения, в результате чего обеспечивается горизонтальное расположение гидравлического демпфера.
Шарнирное соединение выполнено в виде П-образной рамы, на концах которой закреплены втулки, установленные на осях. Оси закреплены на противоположных боковых стенках цилиндра соосно.
Первое основание предназначено для связи с источником динамических нагрузок, а второе основание предназначено для связи с объектом.
Недостаток данного изобретения заключается в том, что рабочая жидкость в виброизоляторе подвержена температурным факторам внешней среды, что приводит к снижению эффективности работы системы. Помимо этого, в конструкции отсутствует механизм настройки параметров для повышения стабильности и регулировки динамического состояния объекта защиты.
Целью данной полезной модели является упрощение конструкции вибрационной изоляции, а также стабильная регулировка динамического состояния объекта защиты в заданных частотных пределах.
Предлагаемый самонастраивающийся виброизолятор объекта от вибрационных воздействий, состоящий из корпуса, упругого элемента, содержащий в своем составе устройство для преобразования движения, систему управления, включающую источник энергии в виде воздушного компрессора и датчики контроля параметров состояния объекта защиты, отличающийся тем, что в системе обеспечивается режим динамического гашения колебаний за счет поднастройки параметров состояния пневматической камеры, которые определяются величиной давления в камере и возможностями изменения давления либо за счет включения компрессора или задействования электромагнитного воздушного дросселя, при этом эффект динамического гашения в системе реализуется в силу динамических особенностей взаимодействия устройства для преобразования движения, в котором частота динамического гашения колебаний и условия запирания на высоких частотах внешних воздействий определяются отношением коэффициента жесткости упругого элемента и величиной приведенной массы устройства для преобразования движения.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства. Приняты обозначения: 1 - объект защиты; 2, 3 - датчики; 4 - упругий элемент; 5 - устройство для преобразования движения; 6 - пневматическая камера; 7 - компрессор; 8 - электромагнитный воздушный дроссель; 9 - блок управления; 10 - основание; y - колебания объекта защиты 1; m - масса объекта защиты 1; k - жесткость упругого элемента 4; J - момент инерции устройства для преобразования движения 5; z - кинематическое возмущение основания 10.
Основным элементом виброизолятора является устройство для преобразования движения (УПД) в виде винтового несамотормозящегося механизма. УПД состоит из ходового винта и гайки - маховика, которые закрепляются с корпусом виброизолятора, таким образом, чтобы обеспечивались возможности для относительного движения элементов. Гайка - маховик закрепляется в специальном «кармане» с использованием эффектов шарикового подшипника для уменьшения неконтролируемых сил сопротивления.
Вторая основная часть виброизолятора представляет собой пневматический баллон, который не только выполняет функции упругого элемента с настраиваемой жесткостью, но одновременно является защитным кожухом виброизолятора.
Переменность жесткостных характеристик виброизолятора и возможности системы поднастройки или адаптации к условиям внешних воздействий обеспечивается системой измерения состояния объекта, выработки управляющего сигнала и изменения жесткости баллона за счет изменения давления воздуха.
Работа системы происходит следующим образом. Со стороны основания 10 на объект защиты 1 передаются кинематические возмущения z. Упругий элемент 4 одним концом крепят с основанием 10, а другим - устройством для преобразования движения 5 для восприятия малозначительных внешних воздействий. При увеличении значений частоты внешнего воздействия датчики 2, 3 передают данные об изменении динамического состояния объекта защиты 1 в блок управления 9, который дает команду на включение компрессора 7, который подает воздух в демпферную камеру 6 для увеличения жесткости упругого элемента 4. Под действием давления воздуха демпферной камеры 6 гайка - маховик в устройстве для преобразования движения 5 начинает перемещаться по винту, создавая инерционные силы, способствующие компенсации вибрационных воздействий основания 10. При понижении значений параметров внешних кинематических возмущений блок управления 9 дает команду электромагнитному воздушному дросселю 8 произвести уменьшение давления в демпферной камере 6 путем открытия дроссельной заслонки, после чего происходит стабилизация работы виброзащитной системы.
Предлагаемое устройство существенным образом расширяет динамические свойства виброизолятора в плане реализации возможностей реагировать на изменения параметров внешних вибраций и удерживать режим динамического гашения колебаний в заданных частотных ограничениях.
Claims (1)
- Самонастраивающийся виброизолятор объекта от вибрационных воздействий, состоящий из корпуса, упругого элемента, содержащий в своем составе устройство для преобразования движения, систему управления, включающую источник энергии в виде воздушного компрессора и датчики контроля параметров состояния объекта защиты, отличающийся тем, что в системе обеспечивается режим динамического гашения колебаний за счет поднастройки параметров состояния пневматической камеры, которые определяются величиной давления в камере и возможностями изменения давления либо за счет включения компрессора или задействования электромагнитного воздушного дросселя, при этом эффект динамического гашения в системе реализуется в силу динамических особенностей взаимодействия устройства для преобразования движения, в котором частота динамического гашения колебаний и условия запирания на высоких частотах внешних воздействий определяются отношением коэффициента жесткости упругого элемента и величиной приведенной массы устройства для преобразования движения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017115586U RU177725U1 (ru) | 2017-05-03 | 2017-05-03 | Самонастраивающийся виброизолятор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017115586U RU177725U1 (ru) | 2017-05-03 | 2017-05-03 | Самонастраивающийся виброизолятор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU177725U1 true RU177725U1 (ru) | 2018-03-06 |
Family
ID=61568042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017115586U RU177725U1 (ru) | 2017-05-03 | 2017-05-03 | Самонастраивающийся виброизолятор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU177725U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5100113A (en) * | 1988-10-18 | 1992-03-31 | Aida Engineering Co., Ltd. | Pneumatic die cushion equipment |
US5179516A (en) * | 1988-02-18 | 1993-01-12 | Tokkyo Kiki Kabushiki Kaisha | Variation control circuit having a displacement detecting function |
RU2480643C2 (ru) * | 2011-05-31 | 2013-04-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГОУ ВПО "Госуниверситет - УНПК") | Виброизолятор |
RU166886U1 (ru) * | 2016-02-16 | 2016-12-10 | федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прогресс" (ФГУП "ФНПЦ "Прогресс") | Пневматическая виброизолирующая опора |
-
2017
- 2017-05-03 RU RU2017115586U patent/RU177725U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5179516A (en) * | 1988-02-18 | 1993-01-12 | Tokkyo Kiki Kabushiki Kaisha | Variation control circuit having a displacement detecting function |
US5100113A (en) * | 1988-10-18 | 1992-03-31 | Aida Engineering Co., Ltd. | Pneumatic die cushion equipment |
RU2480643C2 (ru) * | 2011-05-31 | 2013-04-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГОУ ВПО "Госуниверситет - УНПК") | Виброизолятор |
RU166886U1 (ru) * | 2016-02-16 | 2016-12-10 | федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный научно-производственный центр "Прогресс" (ФГУП "ФНПЦ "Прогресс") | Пневматическая виброизолирующая опора |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3807678A (en) | System for controlling the transmission of energy between spaced members | |
JP4217210B2 (ja) | 高周波数の多自由度振動試験機械 | |
Hong et al. | Vibration control of a structural system using magneto-rheological fluid mount | |
JP2000509804A (ja) | 複合型の振動絶縁装置と構造制御アクチェエータストラット | |
KR102136568B1 (ko) | 능동형 자유진동이 가능한 진동감쇄 댐핑장치 | |
RU2547203C1 (ru) | Пружина кочетова со встроенным демпфером | |
CN104179868A (zh) | 主被动一体式电磁隔振装置 | |
JPH0730809B2 (ja) | ガススプリングを有する長寿命振動平衡機構 | |
RU177725U1 (ru) | Самонастраивающийся виброизолятор | |
KR100870108B1 (ko) | 보이스코일모터를 사용한 능동수동제진기 | |
RU2696150C1 (ru) | Самонастраивающийся амортизатор | |
KR100487068B1 (ko) | 자기유변유체 댐퍼를 이용한 방진 및 방음 시스템 | |
US20080041676A1 (en) | Air spring with magneto-rheological fluid gasket for suppressing vibrations | |
JP4940472B2 (ja) | アクティブ除振装置及び制振装置 | |
US3741559A (en) | Oscillatory motion coupler | |
RU97783U1 (ru) | Виброизолятор с электромагнитным компенсатором жесткости | |
CN115263992A (zh) | 基于可调频吸振与主动隔振的三向宽频大载荷减振装置 | |
RU2611691C1 (ru) | Активная виброизолирующая платформа на основе магнитореологических эластомеров | |
RU149366U1 (ru) | Гидравлический амортизатор | |
JPH07259919A (ja) | 電気粘性流体アクティブダンパを用いた除振装置 | |
RU170565U1 (ru) | Амортизатор для гашения резонансных колебаний в вибрационных машинах | |
RU170737U1 (ru) | Амортизатор для гашения резонансных колебаний в вибрационных машинах | |
JP2939235B1 (ja) | 動吸振器 | |
RU2764210C1 (ru) | Регулируемый магнитореологический пневматический амортизатор | |
RU2627042C1 (ru) | Способ виброизоляции кочетова |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190504 |