RU87482U1

RU87482U1 - DYNAMIC VIBRATOR

Info

Publication number: RU87482U1
Application number: RU2009101612/22U
Authority: RU
Inventors: Яков Львович Либерман; Наталья Андреевна Меньшенина
Priority date: 2009-01-19
Filing date: 2009-01-19
Publication date: 2009-10-10

Abstract

Динамический виброгаситель, содержащий устанавливаемый на колеблющемся объекте шток-корпус, закрепленную перпендикулярно его оси упругую мембрану, соединенный с мембраной груз и закрепленный на штоке-корпусе датчик частоты, отличающийся тем, что он снабжен источником давления жидкости, гидробаком, постоянным дросселем и электроуправляемым дросселем, причем гидравлический вход постоянного дросселя соединен с источником давления жидкости, гидравлический выход электроуправляемого дросселя соединен с гидробаком, груз выполнен в виде гидроаккумулятора, выход постоянного дросселя связан с гидравлическим входом электроуправляемого дросселя и рабочей полостью гидроаккумулятора, а выход датчика частоты соединен с электрическим входом электроуправляемого дросселя.A dynamic vibration damper comprising a rod-body mounted on an oscillating object, an elastic membrane fixed perpendicular to its axis, a load connected to the membrane and a frequency sensor fixed to the rod-body, characterized in that it is provided with a liquid pressure source, a hydraulic tank, a constant choke and an electrically controlled choke, moreover, the hydraulic inlet of the constant throttle is connected to the fluid pressure source, the hydraulic output of the electrically controlled throttle is connected to the hydraulic tank, the load is made in the form idroakkumulyatora, yield constant throttle is connected with a hydraulic inlet throttle and an electrically operating the accumulator cavity and the frequency detector output is connected to an electrical input an electrically throttle.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к виброгасящим устройствам в машиностроении и может быть использована для снижения уровня вибраций, возникающих при работе на металлообрабатывающем оборудовании и контрольно-измерительных машинах.The proposed utility model relates to vibration damping devices in mechanical engineering and can be used to reduce the level of vibration that occurs when working on metalworking equipment and control and measuring machines.

Виброгасители, аналогичные предлагаемому, известны. К ним относятся, в частности, динамические виброгасители, описанные в книге: Б.П.Бармин Вибрации и режимы резания. - М.: Машиностроение, 1972. Стр.55. Основными элементами в них являются шток, связанный с колеблющимся объектом, закрепленная перпендикулярно его оси упругая мембрана и соединенный с ней груз. Энергия колебаний объекта в таких виброгасителях гасится за счет того, что сила инерции груза и силы, вызывающей колебания объекта, направлены встречно.Vibration dampers similar to those proposed are known. These include, in particular, the dynamic vibration dampers described in the book: B.P. Barmin Vibrations and cutting conditions. - M.: Mechanical Engineering, 1972. P. 55. The main elements in them are a rod connected with an oscillating object, an elastic membrane fixed perpendicular to its axis and a load connected to it. The vibration energy of the object in such vibration dampers is damped due to the fact that the force of inertia of the load and the force causing the oscillation of the object are directed in the opposite direction.

Известные виброгасители довольно просты, однако надежно они работают только в узком диапазоне возмущающих частот.Known vibration dampers are quite simple, but they work reliably only in a narrow range of disturbing frequencies.

Отмеченного недостатка лишен динамический виброгаситель, защищенный авторским свидетельством СССР №518589, кл. F16F 15/02, принятый нами за прототип. Этот виброгаситель содержит шток-корпус, закрепленный на колеблющемся объекте, соединенную с ним упругую мембрану, груз, связанный со штоком-корпусом через мембрану, электромагнит, установленный неподвижно на штоке над грузом и электрически связанный с ним датчик частоты.The noted drawback is deprived of the dynamic vibration damper protected by the USSR copyright certificate No. 518589, class. F16F 15/02, adopted by us for the prototype. This vibration damper comprises a rod-housing fixed on an oscillating object, an elastic membrane connected to it, a load connected to the rod-housing through a membrane, an electromagnet fixedly mounted on the rod above the load and an electrically connected frequency sensor.

Для использования виброгасителя шток-корпус ввертывают в колеблющийся объект. Под действием вибраций датчик частоты генерирует напряжение, пропорциональное частоте вынужденных колебаний объекта, и подает его на электромагнит. Электромагнит начинает действовать на груз и вместе с ним создает некоторую деформацию мембраны.To use a vibration damper, the rod-body is screwed into an oscillating object. Under the influence of vibrations, the frequency sensor generates a voltage proportional to the frequency of the forced vibrations of the object, and supplies it to the electromagnet. The electromagnet begins to act on the load and together with it creates some deformation of the membrane.

Подавая дополнительное напряжение на клемму питания электромагнита и этим уменьшая деформацию мембраны, устанавливают частоту собственных колебаний груза, равную частоте вынужденных колебаний объекта, и тем самым обеспечивают резонанс и наилучшую виброгасящую способность устройства.By applying additional voltage to the power terminal of the electromagnet and thereby reducing the deformation of the membrane, the frequency of the natural oscillations of the load is set equal to the frequency of the forced oscillations of the object, and thereby provide resonance and the best absorbing ability of the device.

Если частота вынужденных колебаний объекта изменится, например, увеличится, изменится (увеличится) также и сигнал от датчика частоты, электромагнит уменьшит деформацию мембраны (подтянет груз вверх) и соответственно увеличит частоту собственных колебаний груза, сохраняя резонанс. При уменьшении частоты вынужденных колебаний деформация мембраны увеличится (груз несколько опустится), и частота собственных колебаний груза на мембране соответственно уменьшится. Таким образом обеспечивается равенство вынужденных и собственных частот колебаний и поддержание наилучшей виброгасящей способности прототипа в широком диапазоне возмущающих частот.If the frequency of the object’s forced vibrations changes, for example, it increases, the signal from the frequency sensor also changes (increases), the electromagnet reduces the deformation of the membrane (pulls the load up) and, accordingly, increases the frequency of the natural vibrations of the load, while maintaining resonance. With a decrease in the frequency of forced vibrations, the deformation of the membrane will increase (the load will drop somewhat), and the frequency of natural vibrations of the load on the membrane will accordingly decrease. This ensures the equality of the forced and natural vibration frequencies and maintaining the best vibration-damping ability of the prototype in a wide range of disturbing frequencies.

Несмотря на достоинства, виброгаситель-прототип, однако, имеет и существенный недостаток. Он пригоден только для гашения вертикальных колебаний, поскольку поднастраивается за счет регулирования статической осадки груза. Это не всегда удобно, так как поверхность, на которую устанавливается виброгаситель, может быть по-разному ориентирована в пространстве, и ее вибрации могут быть также ориентированы не вертикально.Despite its advantages, the prototype vibration dampener, however, has a significant drawback. It is suitable only for damping vertical vibrations, as it is adjusted by regulating the static draft of the load. This is not always convenient, since the surface on which the vibration damper is mounted can be oriented differently in space, and its vibrations can also be oriented not vertically.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание устройства, обеспечивающего возможность снижения уровня вибрации при ориентации оси виброгасителя в любых направлениях.The objective of the proposed utility model is to create a device that provides the ability to reduce the level of vibration when the axis of the vibration damper is oriented in any directions.

Достигается решение задачи тем, что динамический виброгаситель, содержащий устанавливаемый на колеблющемся объекте шток-корпус, закрепленную перпендикулярно его оси упругую мембрану, соединенный с мембраной груз и установленный на штоке-корпусе датчик частоты, дополнительно снабжен источником давления жидкости, гидробаком, постоянным дросселем и электроуправляемым дросселем, причем гидравлический вход постоянного дросселя соединен с источником давления жидкости, гидравлический выход электроуправляемого дросселя соединен с гидробаком, груз выполнен в виде гидроаккумулятора, выход постоянного дросселя связан с гидравлическим входом электроуправляемого дросселя и рабочей полостью гидроаккумулятора, а выход датчика частоты соединен с электрическим входом электроуправляемого дросселя.The problem is achieved in that a dynamic vibration damper comprising a rod-body mounted on an oscillating object, an elastic membrane fixed perpendicular to its axis, a load connected to the membrane and a frequency sensor mounted on the rod-body is additionally equipped with a liquid pressure source, hydraulic tank, constant choke and electrically controlled throttle, moreover, the hydraulic inlet of the constant throttle is connected to the fluid pressure source, the hydraulic output of the electrically controlled throttle is connected to the hydro ACOM, the weight is formed as a hydraulic accumulator, the output DC inductor is connected with a hydraulic inlet throttle and an electrically operating the accumulator cavity and the frequency detector output is connected to an electrical input an electrically throttle.

На рисунке 1 изображен предлагаемый виброгаситель.Figure 1 shows the proposed vibration damper.

Он содержит шток-корпус 1, закрепленную перпендикулярно его оси упругую мембрану 2, груз 3, соединенный с мембраной 2, датчик частоты 4, расположенный на стенке штока-корпуса 1, усилитель 5 сигнала датчика 4, однощелевой электроуправляемый дроссель 6, постоянный дроссель 7. Груз 3 выполнен в виде пружинного гидроаккумулятора, предназначенного для накопления рабочей жидкости, находящейся под давлением, и состоит из цилиндра с поршнем 8 и пружины 9, которая обеспечивает необходимое усилие на поршне. Постоянный дроссель 7 предназначен для создания перепада давления в гидролинии при течении через нее рабочей жидкости. Его вход соединен с источником давления жидкости 10, а выход - с гидравлическим входом электроуправляемого дросселя 6 и рабочей полостью гидроаккумулятора 3. Выход датчика частоты 4 соединен с электрическим входом электроуправляемого дросселя 6. Гидравлический выход электроуправляемого дросселя 6 соединен с гидробаком 11.It contains a rod body 1, an elastic membrane 2 fixed perpendicular to its axis, a load 3 connected to the membrane 2, a frequency sensor 4 located on the wall of the rod body 1, an amplifier 5 of the sensor signal 4, a single-slot electrically controlled inductor 6, a constant inductor 7. The load 3 is made in the form of a spring accumulator designed to accumulate a working fluid under pressure and consists of a cylinder with a piston 8 and a spring 9, which provides the necessary force on the piston. Permanent throttle 7 is designed to create a pressure drop in the hydraulic line when the working fluid flows through it. Its input is connected to the fluid pressure source 10, and the output to the hydraulic input of the electrically controlled throttle 6 and the working cavity of the accumulator 3. The output of the frequency sensor 4 is connected to the electric input of the electrically controlled throttle 6. The hydraulic output of the electrically controlled throttle 6 is connected to the hydraulic tank 11.

Шток-корпус 1 виброгасителя устанавливают на вибрирующем объекте 12. В установившемся режиме работы виброгасителя под действием вибраций датчик частоты 4 выдает определенный сигнал, пропорциональный частоте вынужденных колебаний объекта. Этот сигнал, проходя через усилитель 5, подается на вход электроуправляемого дросселя 6 и создает определенный расход жидкости через него. На входе дросселя бив магистрали, соединенной с полостью груза-гидроаккумулятора 3, возникает определенное повышенное давление. Оно заставляет пружину 9 несколько сжаться и дает возможность гидроаккумулятору принять определенный объем (определенную массу) жидкости. Эта масса создает частоту собственных колебаний груза 3, обеспечивающую резонанс с частотой вынужденных колебаний объекта 12 и наилучшее виброгашение.The rod-housing 1 of the vibration damper is installed on the vibrating object 12. In the steady state mode of operation of the vibration damper under the influence of vibrations, the frequency sensor 4 generates a certain signal proportional to the frequency of the forced vibrations of the object. This signal, passing through the amplifier 5, is fed to the input of an electrically controlled throttle 6 and creates a certain flow rate of liquid through it. At the inlet of the throttle biv line, connected to the cavity of the cargo-accumulator 3, there is a certain increased pressure. It causes the spring 9 to compress somewhat and allows the accumulator to receive a certain volume (a certain mass) of liquid. This mass creates the frequency of natural oscillations of the load 3, providing resonance with the frequency of the forced oscillations of the object 12 and the best vibration damping.

Если частота вынужденных колебаний возрастает, то по сигналу датчика 4 электроуправляемый дроссель 6 создает отток жидкости из гидроаккумулятора 3. Масса уменьшается, частота собственных колебаний груза 3 возрастает. Аналогично, уменьшение частоты вынужденных колебаний приводит к возрастанию массы груза 3. Так как уменьшение или увеличение массы груза приводит к соответствующему уменьшению или увеличению частоты собственных колебаний, виброгаситель однажды настроенный на резонанс частот все время будет сохранять такое состояние. Это обеспечивает поддержание его наилучшей виброгасящей способности. Если вибрации направлены вертикально, горизонтально иди иначе, то виброгаситель будет работать, как описано. Нужно только его установить так, чтобы его ось совпадала с направлением вибраций.If the frequency of the forced oscillations increases, then, at the signal of the sensor 4, the electrically controlled throttle 6 creates an outflow of liquid from the hydraulic accumulator 3. The mass decreases, the frequency of natural oscillations of the load 3 increases. Similarly, a decrease in the frequency of forced vibrations leads to an increase in the mass of the load 3. Since a decrease or increase in the mass of the load leads to a corresponding decrease or increase in the frequency of natural vibrations, the vibration damper once tuned to the resonance of frequencies will always maintain this state. This ensures that its best vibration damping ability is maintained. If the vibrations are directed vertically, horizontally or otherwise, then the vibration damper will work as described. It is only necessary to install it so that its axis coincides with the direction of vibration.

Claims

A dynamic vibration damper comprising a rod-body mounted on an oscillating object, an elastic membrane fixed perpendicular to its axis, a load connected to the membrane and a frequency sensor fixed to the rod-body, characterized in that it is provided with a liquid pressure source, a hydraulic tank, a constant choke and an electrically controlled choke, moreover, the hydraulic inlet of the constant throttle is connected to the fluid pressure source, the hydraulic output of the electrically controlled throttle is connected to the hydraulic tank, the load is made in the form idroakkumulyatora, yield constant throttle is connected with a hydraulic inlet throttle and an electrically operating the accumulator cavity and the frequency detector output is connected to an electrical input an electrically throttle.