RU2654241C2 - Dynamic oscillations damper - Google Patents
Dynamic oscillations damper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2654241C2 RU2654241C2 RU2016108574A RU2016108574A RU2654241C2 RU 2654241 C2 RU2654241 C2 RU 2654241C2 RU 2016108574 A RU2016108574 A RU 2016108574A RU 2016108574 A RU2016108574 A RU 2016108574A RU 2654241 C2 RU2654241 C2 RU 2654241C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working fluid
- housing
- inertial
- vibration damper
- dynamic vibration
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
- B60G17/005—Suspension locking arrangements
-
- 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
-
- 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
- F16F15/03—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 magnetic or electromagnetic means
-
- 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
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
- F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
- F16F7/104—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect the inertia member being resiliently mounted
- F16F7/112—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect the inertia member being resiliently mounted on fluid springs
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам динамического гашения вибраций различных объектов, и может быть использовано для ослабления передачи усилия от виброактивного элемента на корпус в низкочастотной области.The invention relates to mechanical engineering, and in particular to means for dynamically damping vibrations of various objects, and can be used to attenuate the transmission of force from a vibroactive element to the housing in the low-frequency region.
Известен динамический гаситель колебаний по авторскому свидетельству СССР №1527429 A1, F16F 7/10, опубл. 07.12.1989, содержащий упруго подвешенную массу гасителя в виде жидкости, размещенной между двумя диафрагмами и колеблющейся в противофазе.Known dynamic damper according to the author's certificate of the USSR No. 1527429 A1, F16F 7/10, publ. 12/07/1989, containing an elastically suspended mass of the absorber in the form of a liquid placed between two diaphragms and oscillating in antiphase.
Недостатком такого гасителя является значительная величина упругоподвешенной массы.The disadvantage of such a damper is a significant amount of elastically suspended mass.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является динамический гаситель колебаний по патенту РФ №2236617, МПК F16F 7/10, опубл. 20.09.2004, содержащий корпус, внутренний объем с жидкостью, упругие элементы в виде мембран, закрывающих внутренний объем с жидкостью, кроме того, в середину корпуса встроена неподвижная перегородка с соединительным каналом между двумя образующимися камерами.The closest in technical essence to the claimed is a dynamic vibration damper according to the patent of the Russian Federation No. 2236617, IPC F16F 7/10, publ. 09/20/2004, comprising a housing, an internal volume with liquid, elastic elements in the form of membranes covering the internal volume with liquid, in addition, a fixed partition with a connecting channel between two formed chambers is built into the middle of the body.
Однако, в этом устройстве амплитуда перемещения жидкости будет равна амплитуде колебаний виброактивного элемента, которая имеет малую величину и, следовательно, величина компенсирующего инерционного усилия будет также малой, а настройка соответствует только одной частоте, близкой к собственной частоте колебаний динамического гасителя. Изменение частоты настройки невозможно.However, in this device, the amplitude of fluid movement will be equal to the amplitude of vibrations of the vibroactive element, which is small and, therefore, the value of the compensating inertial force will also be small, and the setting corresponds to only one frequency close to the natural vibration frequency of the dynamic damper. Changing the tuning frequency is not possible.
Техническим результатом изобретения является увеличение инерционной силы, компенсирующей в противофазе усилие, развиваемое виброактивным элементом на частотах в дорезонансной области колебаний.The technical result of the invention is to increase the inertial force, which compensates in antiphase the force developed by the vibroactive element at frequencies in the pre-resonance region of oscillations.
Указанный технический результат достигается тем, что в динамическом гасителе колебаний, содержащем корпус, устанавливаемый через пружины на виброактивный элемент внутри которого расположена инерционная масса в виде рабочей жидкости, согласно заявляемому изобретению, рабочая жидкость заключена в резинокордную оболочку и сообщена с входными отверстиями инерционных трубок, выходные отверстия которых сообщены с полостью, снабженной мембраной, для компенсации объема вытесняемой жидкости при перемещении опорной поверхности динамического гасителя колебаний и, кроме того, динамический гаситель колебаний содержит силовой привод, установленный с возможностью взаимодействия с рабочей жидкостью, и акселерометр, устанавливаемый на виброактивный элемент и последовательно соединенный с перестраиваемым фильтром, фазовращателем и усилителем, выход которого соединен с силовым приводом.The specified technical result is achieved by the fact that in the dynamic vibration damper containing the housing, installed through the springs on the vibroactive element inside of which there is an inertial mass in the form of a working fluid, according to the claimed invention, the working fluid is enclosed in a rubber-cord shell and communicated with the inlets of the inertial tubes, the output the openings of which are in communication with a cavity provided with a membrane to compensate for the volume of the displaced fluid when moving the support surface dynamically The vibration damper and, in addition, the dynamic vibration damper contains a power drive mounted to interact with the working fluid, and an accelerometer mounted on a vibroactive element and connected in series with a tunable filter, phase shifter and amplifier, the output of which is connected to the power drive.
В качестве силового привода могут быть использованы электромагнитные или пневматические, или гидравлические устройства.As a power drive, electromagnetic or pneumatic or hydraulic devices can be used.
Сущность технического решения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема динамического гасителя колебаний с электромагнитным приводом.The essence of the technical solution is illustrated by the drawing, which shows a schematic diagram of a dynamic vibration damper with an electromagnetic drive.
Динамический гаситель колебаний содержит статор электромагнитного привода поступательного движения 1, резинокордную оболочку 2 (РКО И-09), блок инерционных трубок 3, полость с мембраной 4 для компенсации объема вытесняемой жидкости при перемещении опорной поверхности динамического гасителя колебаний, ротор электромагнитного привода 5, рабочую жидкость 6, заключенную в резинокордную оболочку 2, пружины 15, корпус 16 виброактивный элемент 7, вывешенный на упруго-диссипативных элементах - упругом подвесе 8 и демпфере 9, на основании 10.The dynamic vibration damper contains a stator of the translational
Кроме того, динамический гаситель колебаний содержит последовательно соединенные акселерометр 11, перестраиваемый фильтр 12, фазовращатель 13 и усилитель 14, выход которого соединен со статором 1 силового привода.In addition, the dynamic vibration damper contains a series-connected
Динамический гаситель колебаний работает следующим образом.Dynamic damper operates as follows.
В качестве инерционной массы, ускоренное движение которой в противофазе с колебаниями виброактивного элемента создает инерционное компенсирующее усилие, использована приведенная масса в динамическом гасителе колебаний. Магнитоэлектрический привод приводит в колебательное движение с заданной частотой и амплитудой рабочую жидкость 6 в динамическом гасителе колебаний и корпус 16. В качестве привода могут быть использованы также пневматические и гидравлические устройства. Сигнал акселерометра 11, установленного на колеблющемся виброактивном элементе, поступает на перестраиваемый фильтр 12, который выделяет сигнал необходимой частоты из спектра колебаний вибрирующего элемента, затем сигнал поступает на фазовращатель 13, обеспечивающий подачу сигнала в противофазе, после чего на усилитель 14, а с него - на управляющие обмотки (статор 1) магнитоэлектрического привода.As an inertial mass, the accelerated movement of which in antiphase with vibrations of a vibroactive element creates an inertial compensating force, the reduced mass is used in a dynamic vibration damper. The magnetoelectric drive oscillates with a given frequency and amplitude of the working
Частота колебаний силового привода изменяется в зависимости от изменения частоты колебаний виброактивного элемента.The oscillation frequency of the power drive varies depending on the change in the oscillation frequency of the vibroactive element.
Максимальная амплитуда колебаний ротора 5 может многократно превышать амплитуду колебаний виброактивного элемента, что обеспечивает достаточное компенсирующее усилие.The maximum vibration amplitude of the rotor 5 can be many times higher than the vibration amplitude of the vibroactive element, which provides sufficient compensating force.
Так как приведенная масса проявляется только в динамике и имеет очень малую статическую величину, применение заявляемой конструкции динамического гасителя колебаний возможно для судовых систем при наличии качки и вибрационных ускорений, не совпадающих по направлению с движением силового привода.Since the reduced mass manifests itself only in dynamics and has a very small static value, the application of the claimed design of a dynamic vibration damper is possible for ship systems in the presence of pitching and vibration accelerations that do not coincide in direction with the movement of the power drive.
При действии на опору периодического усилия рабочая жидкость в динамическом гасителе колебаний и, следовательно, в инерционных трубках будет совершать возвратно-поступательное движение. Мембрана 4 служит для компенсации объема вытесняемой жидкости при перемещении ротора 5 по отношению к виброактивному элементу 7. Жидкость в отверстиях блока инерционных трубок 3 будет иметь скорость большую, чем скорость ротора 5. Вследствие этого на виброактивный элемент 7 будет действовать дополнительная инерционная нагрузка с приведенной массой, на 2-3 порядка превышающая массу жидкости в инерционных трубках.When a periodic force is applied to the support, the working fluid in the dynamic vibration damper and, therefore, in the inertial tubes will reciprocate. The membrane 4 serves to compensate for the volume of the displaced fluid when the rotor 5 is moved relative to the vibroactive element 7. The fluid in the openings of the inertia tube unit 3 will have a speed greater than the speed of the rotor 5. As a result, an additional inertial load with reduced mass will act on the vibroactive element 7 , 2-3 orders of magnitude greater than the mass of liquid in the inertia tubes.
Приведенная масса mпр в заявляемом динамическом гасителе колебаний определяется по выражению:The mass m pr in the inventive dynamic vibration damper is determined by the expression:
где mж - масса жидкости в объеме, ограниченном резинокордной оболочкой;where m W is the mass of liquid in the volume limited by the rubber-cord membrane;
mТ - масса жидкости в инерционных трубках;m T is the mass of fluid in the inertia tubes;
А - площадь поршневого действия при перемещении ротора 5 (условная площадь, равная отношению объема вытесняемой жидкости 6 в полость с мембраной 4 к величине перемещения ротора 5);And - the area of the piston action when moving the rotor 5 (conditional area equal to the ratio of the volume of the displaced
S - площадь инерционных трубок.S is the area of inertial tubes.
Если для примера принять, что диаметр d и длина инерционной трубки d=10 мм, =100 мм, диаметр условного поршня D=100 мм, жидкость - вода, то величина приведенной массы составит 78,5 кг.If for example we assume that the diameter d and length inertial tube d = 10 mm, = 100 mm, the diameter of the conditional piston D = 100 mm, the liquid is water, then the magnitude of the reduced mass will be 78.5 kg.
В этом случае на частоте 3 Гц и ходе ротора исполнительного привода 10 мм компенсирующее усилие составит 278,6 Н (без учета масс подвижных частей). Можно видеть, что при использовании РКО с большим диаметром условного поршня, например, при D=2⋅10-1 м приведенная масса (при d=0,01 м) составит 1256 кг. При этом усилие привода должно быть не менее величины компенсирующего усилия.In this case, at a frequency of 3 Hz and a stroke of the actuator rotor of 10 mm, the compensating force will be 278.6 N (excluding the masses of the moving parts). It can be seen that when using RKO with a large diameter of the conventional piston, for example, at D = 2⋅10 -1 m, the reduced mass (at d = 0.01 m) will be 1256 kg. In this case, the drive force must be not less than the value of the compensating force.
Таким образом, масса m1, создающая инерционную нагрузку будет определяться суммой:Thus, the mass m 1 creating an inertial load will be determined by the sum of:
где m' - масса подвижных частей магнитоэлектрического привода и крышки РКО.where m 'is the mass of the moving parts of the magnetoelectric drive and the cover RKO.
Таким образом, заявляемый динамический гаситель колебаний обеспечивает увеличение инерционной силы, компенсирующей в противофазе усилие, развиваемое виброактивным элементом, в том числе на резонансной частоте и в низкочастотной дорезонансной области, что особенно важно в системах виброизоляции судовых механизмовThus, the inventive dynamic vibration damper provides an increase in inertial force, compensating in antiphase force developed by the vibroactive element, including at the resonant frequency and in the low-frequency pre-resonance region, which is especially important in vibration isolation systems of ship mechanisms
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016108574A RU2654241C2 (en) | 2016-03-09 | 2016-03-09 | Dynamic oscillations damper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016108574A RU2654241C2 (en) | 2016-03-09 | 2016-03-09 | Dynamic oscillations damper |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016108574A RU2016108574A (en) | 2017-09-14 |
RU2016108574A3 RU2016108574A3 (en) | 2018-03-22 |
RU2654241C2 true RU2654241C2 (en) | 2018-05-17 |
Family
ID=59893568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016108574A RU2654241C2 (en) | 2016-03-09 | 2016-03-09 | Dynamic oscillations damper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2654241C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757427C2 (en) * | 2019-12-27 | 2021-10-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет"(ОмГТУ) | Method for moving vehicle and device for its implementation |
RU2804909C1 (en) * | 2022-07-04 | 2023-10-09 | Михаил Васильевич Куклин | Dynamic vibration damper |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5660255A (en) * | 1994-04-04 | 1997-08-26 | Applied Power, Inc. | Stiff actuator active vibration isolation system |
RU2236617C1 (en) * | 2003-01-21 | 2004-09-20 | Институт Машиноведения им. А.А. Благонравова РАН | Dynamic vibration damper |
RU2245470C2 (en) * | 2003-02-17 | 2005-01-27 | Институт Машиноведения им. А.А. Благонравова РАН | Method and device for protecting object against resonance oscillation |
EP2364868A1 (en) * | 2002-08-16 | 2011-09-14 | Invacare Corporation | Vehicle having an anti-dive/lockout mechanism |
US20150224845A1 (en) * | 2013-03-15 | 2015-08-13 | Levant Power Corporation | Active vehicle suspension system |
-
2016
- 2016-03-09 RU RU2016108574A patent/RU2654241C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5660255A (en) * | 1994-04-04 | 1997-08-26 | Applied Power, Inc. | Stiff actuator active vibration isolation system |
EP2364868A1 (en) * | 2002-08-16 | 2011-09-14 | Invacare Corporation | Vehicle having an anti-dive/lockout mechanism |
RU2236617C1 (en) * | 2003-01-21 | 2004-09-20 | Институт Машиноведения им. А.А. Благонравова РАН | Dynamic vibration damper |
RU2245470C2 (en) * | 2003-02-17 | 2005-01-27 | Институт Машиноведения им. А.А. Благонравова РАН | Method and device for protecting object against resonance oscillation |
US20150224845A1 (en) * | 2013-03-15 | 2015-08-13 | Levant Power Corporation | Active vehicle suspension system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757427C2 (en) * | 2019-12-27 | 2021-10-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет"(ОмГТУ) | Method for moving vehicle and device for its implementation |
RU2804909C1 (en) * | 2022-07-04 | 2023-10-09 | Михаил Васильевич Куклин | Dynamic vibration damper |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016108574A3 (en) | 2018-03-22 |
RU2016108574A (en) | 2017-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4236607A (en) | Vibration suppression system | |
US4693455A (en) | Two-chamber motor support with hydraulic damping | |
CN108757807B (en) | Band gap adjustable elastic wave vibration isolator based on liquid additional mass effect and vibration isolation method | |
JPH11247919A (en) | Fluid sealed active vibration control device | |
RU2654241C2 (en) | Dynamic oscillations damper | |
EP0178652A2 (en) | Liquid-filled type vibration damping structure | |
EP3406783A1 (en) | Washing machine | |
JP3548990B2 (en) | Anti-vibration device | |
CA2489103C (en) | Vibration isolator | |
JPS59103045A (en) | Power unit mounting device | |
JPS59103043A (en) | Power unit mounting device | |
JPH1047426A (en) | Fluid-encapsulating mount device | |
RU87481U1 (en) | VIBRATOR | |
US1934994A (en) | Electro-magnetic pump with vibratory movement for gaseous fluids | |
SU1012997A1 (en) | Electromagnetic oscillation exciter | |
RU2645484C2 (en) | Magnetorheological shock-absorber | |
SU1366742A1 (en) | Vibration-isolating device | |
JP2002039257A (en) | Liquid-sealed vibration control device | |
RU87483U1 (en) | ADAPTIVE VIBRATOR | |
RU2236617C1 (en) | Dynamic vibration damper | |
RU34669U1 (en) | Anti-vibration device | |
RU185538U1 (en) | MAGNETOREOLOGICAL DEVICE FOR ACTIVE PROTECTION OF LONG-DIMENSIONAL DESIGN FROM RESONANT VIBRATION | |
RU187681U1 (en) | HYDRAULIC VIBRATION INSULATOR | |
RU87484U1 (en) | ACTIVE VIBRATOR | |
RU87482U1 (en) | DYNAMIC VIBRATOR |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210310 |