RU1778884C - Инерционный демпфер - Google Patents

Abstract

Использование: в системах демпфировани  инерционных колебаний космических летательных аппаратов и в гироскопических устройствах. Сущность: инерционный демпфер содержит вал, на котором закреплены немагнитные электропровод щие диски. Диски ротора установлены соосно поочередно с немагнитными дисками статора, которыеснабженыаксиально ориентированными посто нными магнитами . Магнитные полюса посто нных магнитов крайних дисков статора соединены кольцевыми ферромагнитными сердечниками , которые размещены е немагнитном кор пусе. Дл  изменени  степени демпфировани  четные или нечетные диски статора выполнены подвижными. Дл  этого он размещен в подшипнике. 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к исполнительным элементам авиационной приборной автоматики , имеющим инерционные демпферы, а также может быть использовано в системах демпфировани  инерционных колебаний космических летательных аппаратов и в гироскопических устройствах.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности демпфировани  в широком диапазоне изменени  частоты вращени .

На фиг,1 представлена конструкци  инерционного демпфера; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3-5 схематично показаны разные положени  двух соседних дисков.

Демпфер содержит вал 1, на котором закреплено п (в данном случае ) немагнитных электропровод щих дисков 2. Диски ротора установлены соосно поочередно с п+1 (в данном случае ) немагнитными дисками статора 3. Диски статора снабжены

аксиально ориентированными посто нными магнитами 4, образующими многополюсную магнитную систему. Магнитные полюса посто нных магнитов крайних дисков статора соединены кольцевыми ферромагнитными сердечниками 5. Ферромагнитные сердечники 5 и диски статора 3 размещены в немагнитном корпусе 6. Дл  изменени  степени демпфировани  четные или нечетные диски статора (в данном случае второй) выполнены подвижными. Дл  этого он размещен в подшипнике 7, что позвол ет измен ть осевое положение данного диска. Противодействующие пружины 8 позвол ют измен ть зависимость коэффициента демпфировани  от частоты вращени  ротора.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии вал 1 инерционного демпфера жестко св зан с валом устройства , колебани  которого необходимо

л Х|

демпфировать, либо создавать на его валу подтормаживающий момент. Посто нные магниты 4 установленных поочередно ста- торных дисков 3 образуют последовательную магнитную цепь, магнитный поток которой пересекает немагнитные электропровод щие диски ротора 2 и замыкаетс  через кольцевые ферромагнитные сердечники 5. При возникновении колебаний вала

1или его вращении диски ротора 2 начинают перемещатьс  относительно полюсов посто нных магнитов 4, установленных на дисках статора 3. При перемещении дисков

2ротора относительно магнитного пол  посто нных магнитов 4 в массиве дисков ин- дукцируютс  ЭДС и возникают токи. Токи дисков ротора создают магнитный поток реакции  кор , который в сумме с потоками посто нных магнитов образует результирующий магнитный поток, Взаимодействие токов диска с результирующим магнитным потоком вызывает возникновение тормозного или демпферного момента, стрем щегос  уменьшить скорость относительного перемещени  дисков ротора и статора. Момент демпфировани  колебаний и пропорциональный ему коэффициент или степень демпфировани  колебаний

j-y,(1)

где Мд - момент демпфировани ;

Кд - коэффициент демпфировани ;

v - углова  скорость относительного перемещени  дисков ротора и статора.

Дл  плавного регулировани  степени демпфировани  предлагаетс  выполн ть часть дисков статора подвижными. На фиг. 2 показана схематично часть инерционного диска. На фиг. 3 показано такое положение подвижного диска статора, когда в воздушном зазоре разноименные полюса двух соседних дисков расположены строго друг против друга. 8 этом случае проводимость потоку в воздушном зазоре S d

где S - площадь взаимного перекрыти  двух разноименных магнитов соседних дисков статора, максимальна, так как максимальна площадь взаимного перекрыти  разноименных магнитов. В этом случае по магнитной цепи протекает максимальный поток, обеспечива  максимальный коэффициент демпфировани  Кд. На фиг. 4 показано смещение подвижного диска статора относительно неподвижных. В этом случае коэффициент демпфировани  Кд уменьшаетс  в силу уменьшени  проводимости воз- душного зазора и, следовательно, магнитного потока в магнитопроводе. На

GМ0 ,

(2)

фиг.5 представлено крайнее расположение дисков статора, когда коэффициент демпфировани  Кд равен нулю.

При отклонении осей разноименных

магнитов подвижных и неподвижных дисков статора на подвижные диски статора действует синхронный момент М, который стремитс  расположить диски таким образом , чтобы оси разноименных посто нных

магнитов, расположенных на подвижных и неподвижных статорных дисках, совпадали, а синхронный момент Ма стремитс  максимально отклонить оси разноименных магнитов . Таким образом, в установившемс 

режиме

.(3)

Дл  изменени  зависимости коэффициента демпфировани  от частоты вращени  ротора подвижные диски статора снабжаютс  противодействующими пружинами 8. В этом случае на подвижные диски статора кроме синхронного Мс и асинхронного Ма моментов действует момент, создаваемый противодействующей пружиной - МПр. В установившемс  режиме уравнение моментов , действующих на подвижные диски статора, записываетс  следующим образом:

Мс+Мпр Ма.(4)

Измен   жесткость противодействующей пружины, можно измен ть асинхронный момент, а значит, коэффициент демпфировани .

Таким образом, повышение зффектив- ности демпфировани  в широком диапазоне изменени  частоты вращени  достигаетс  тем, что инерционный демпфер снабжен противодействующими пружинами , а статорные диски с посто нными маг- нитами через один установлены с возможностью разворота в пределах полюсного делени  и соединены с противодействующими пружинами.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Инерционный демпфер, содержащий немагнитный электропровод щий дисковый ротор и расположенный на статоре индуктор , выполненный в виде системы

   аксиально ориентированных посто нных магнитов, которые с одной стороны соединены ферромагнитным сердечником, а другой стороной обращены к торцовой поверхности дискового ротора, ротор снабжен дополнительными немагнитными электропроводными дисками, закрепленными на одном валу с основным, статор-снабжен п+2 немагнитными дисками, на которых размещены посто нные магниты, и дополнительным ферромагнитным кольцевым

   сердечником, при этом основной и дополнительный ферромагнитные сердечники расположены на внешней торцевой поверхности крайних немагнитных дисков статора, электропровод щие диски ротора размещены между соосно с ними установленными немагнитными дисками статора, а расположенные напротив друг друга полюса посто нных магнитов разных немагнитных дисков статора ориентированы в одном

   0

   направлении, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности демпфировани  в широком диапазоне изменени  частоты вращени , снабжен противодействующими пружинами, а ста- торные обмотки с посто нными магнитами через один установлены с возможностью разворота в пределах полюсного делени  и соединены с противодействующими пружинами .

   Хд фиг.З

   А-А

   Фиг.1

   Ъ (

   ие