SU1059322A1 - Виброгас щее устройство - Google Patents

Abstract

ВИБГОГАСЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее вибровозбудитель, виброизол тор, устанавливаемый между защищаемым и колеблющимс  объектами, два вибродатчика, блок формировани  компенсирующего сигнала, выход которого через усилитель мощности св зан с обмоткой возбуждени  вибровозбудител , и блок управлени  жесткостью подвески реактивной массы вибровозбудител , включающий два усилител  сигналов вибродатчиков, фазовый детектор, интегратор и усилитель тока, нагрузкой которого  вл етс  обмотка подмагничивани  вибровозбудител , выход усилител  сигнатю первого вибродатчика св зан с первым входом фазоэого детектора, выход усилител  сигнала второго вибродатчика - с. входом блока формировани  компенсирующего сигнала, а выход фазового детектора через интегратор соединен с усилителем тока, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  эффективности гашени  полигармоническрй вибрации, вибродатчики вьшолнены в виде злектромеханических динамометров, один из которых устанавливаетс  между вибровозбудателем и защищаемым объектом, а другой -последовательно с внброизол тором, а блок формировани  компенсирующего сигнала представл ет собой три сумматора, амплитудно-фазовый корректор, полосовые след щие фильтры и инвертируюиош усилитель, входы полосовых след щих фильтров S соединены с выходом усилител  сигнала вто (Л рого вибродатчика и первым входом первого сумматора, а выходы подключены к входам второго сумматора, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора; вход инвертирующего усилител  соединен с выходом первого сумматора, а выход - с вторым входом первого сумматора, вход аи«шитудно-фазового корректора соединен с выходом первоел го сумматора и вторым входом фазового десо тектора, а выход - с вторым входом третьесо го сумматора, выход которого подключен ко входу усилител  мощности.

Description

Изобретение относитс  к технике виброзащиты и предназначено преимущественно дл  снижение вибрации опорных конструкций машин и механизмов, вибрационные составл ющи которых мен ютс . по частоте и амплитуде. Известно виброгас щее устройство, содержащее электромеханический динамометр с соглас /ющим усилителем на выходе, виброизол тор взаимодействующий непосредствет о с колеблющимс  объектом и через электромеханический динамометр - с защищаемым объектом, блок управлени , вход которого св зан с выходом согласующего усилител , а выход через усилитель мощности подключен к вибровозбудителю , установленному на защищаемом объек те 1. Недостатками этого устройства  вл ютс , его мала  надежность при работе на основании, подверженном наклонам (поворотным движени м ), а также значительиые вес, габариты и затраты электроэнергии. , Наиболее близким к изобретению  вл етс  виброгас и ее устройство, содержащее внбровоз будитель, виброизол тор, устанавливаемый меж ду защищаемым и колеблющимс  объектами, два вибродатчика, блок формировани  компен сирующего сигнала, св зывающий через корректирующие звень  второго пор дка вибройатчики с выходом усилител  мощности, выходной сигнал которбго поступает на обмотку возбуждени  вибровозбудител , и блоке управлени  жесткос11 ю подаески реактивной массы вибровозбудитеп , включающий два усилител  сигналов вибродатчиков, фазовый детектор , интегратор и усилитель тока, нагрузкой которого  вл етс  обмотка подмагничивани  вибровозбудител , выход усилител  сигнала первого вибродатчика св зан с первым входом фазового детектора, выход усилител  сигнала второго вибродатчика - с входом блока формировани  компенсирующего сигнала, а выход фазового детектора через интегратор соединен с усилителем тока 2. Недостатком этого виброгас щего устройства , представл ющего собой перестраиваемый по частоте активный динамический гаситель,  вл етс  его узкополосность и мала  надежность работы, в услови х помех. Целью изобретени   вл етс  увеличение эффективности гашени  полигармонической вибрации. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в виброгас щем устройстве, содержащем виброгаситель , виброизол тор, устанавливаемый между защищаемым и колеблющимс  объектами, два бибродатчика, блок формировани  компенсирующего сигнала, выход которого через усилитель мощности св зан с обмоткой возбуждени  вибровозбудател , и блок управлени  жест 21 костью подвески реактивной массы вибровоз рудител , включающий два усилител  сигналов вибродатчиков, фазовый детектрр, интегратор и усилитель тока, нагрузкой которого  вл етс  обмотка шд юшичивани  вибровозбудител , выход усилител  сигнала второго вибродатчика -с входом блока формировани  компенсирующего сишала, а выход фазового детектора через интегратсф соединен с усилителем тока,вибродатчики выполнены в виде электромеханических динамометров, один из которых устанавливаетс  ме)1сду вибровозбудителем и защищаемым объектом, а другой - последовательно с виброизол тором, а блок формировани  компенсирующего сигнала содержит три сумматора , ампл11тудно-фазовый корректор, полосовые след щне фильтры и инвертирза1шисй усилитель , входы полосовых след щих фильтров соединены с выходом усилител  сигнала второго вибродагшка и первым входом первого сумма тора, а выходы подключены к входам второго сумматора, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора, вход инвертирующего усилител  соединен с выходом первого огмматорт, а выход - с вторым входом первого сумматора, вход амплитудно-фазового корректора соединен с выходом первого сумматора и вторым входом фазового детектора, а выход - с вторым входом третьего сумматора , выход которого подключен ко входу усилител  мощности. На чертеже изображена функциональна  схема виброгас щего устройства. Виброгас щее устройство содержит вибровозбудитель 1, виброизол тор 2, устанавливаемый между защищаемым 3 и колеблющимс  4 объектами соответственно, два вибродатчика S и 6, блок 7 формировани  компенсир)гющего сигнала, выход которого через уошитель 8 мощности св зан с обмоткой 9 возбузкдени  вибровозбудителй 1, и блок 10 управлени  жесткостью подвески реактивной массы II ( кор ) вибровозбудител  I, включак ций два усилител  12 и 13 сигналов вибродатчиков 5 и 6, фазовый детектор 14, интегратор 15 и усилитель 16 тока, нагрузкой которого  вл етс  обмотка 17 подмапшчиванн  вибровозбуднтел  1, причем выход усилител  12 сишала вибродагшка 5 св зан с первым входом фазо- вого детектора 14, выход усилител  13 сигнала вибродатчика 6 - с входом блока 7 1 1ироваш1  компенсирующего сигнала, а выход фазового детектора 14 через интегратор 15 соединен с входом усилител  16 тока, при этом вибродатчики 5 и 6 вьшолнены в виде электромеханических динамометров, вибродатчик 5 установлен между вибровозбудителем 1 Я защищаемым объектом 3, а вибродатчнк .6 устанавливаетс  последрвателыю с виброизол тором 2; блок 7 формировани  компенсирующего сигнала содержит три сумматора 18 - 20 амплитудно-фазовый корректор 21, след щие полосовые филктры 22i- 22n.i, иивертируюfVitm усилитель 23, причем входы след щих полосовых фильтров 221 - 22ц. соединены с выходом усилител  13 сигнала вибродатчика 6 и первым входом сумматора 18, а выходы подключены к входам сумматора 19, выход которого соединен с первым входом сумматора 20, вход инвертирукнцего усилител  23 соединен с выходом сумматора 19, а: выход - с вторым входом сумматора 8, вход амплитудно-фазового корректора 21 соединен с выходом сумматора 18 и вторым входом фазово го детектора 14, fi выход - с вторым входом сумматора 20, выход которого св зан с усилителем ;ощиости. Виброгас щее устройство работает следующи образом. . Колеблющийс  объект 4 (например роторны механизм), деформиру  виброизол тор 2, создает полигармоническое силовое возбуждение защищаемого объекта (например опорных конструкщш ). Амплитуды и фазы составл ющих силового возбуждени  измер ютс  вибродатчиком 6, выходной сигнал которого через усилитель 13 подаетс  на полосовые след щие фильт ры 22i -, 22,, а через сумматор 18 - на амплитудщо-фазовый корректор 21 и фазовый детектор 14. . Выходные сигналы полосовых след щнх фильтров 22i - 22R-4 после их сложени  в сумматоре 19 подаютс  на сумматор 20, в котором происходит их объединение с выходным сигналом амплитудно-фазового .корректора 21. Выходной сигнал блока 7 формировани  компенсирующего сигнала в усилителе 8 мощности преобразуетс  в управл ющий ток, который подаетс  в обмотку 9 возбуждени  вибровозбудител  1. Жесткость упругих элементов 24 и величина реактивной массы 11 ( кор ) вибровозбудител  выбрана , что перва  частота подвески  кор  11 при номинальном токе в обмотке 17 подмагничиванн  совпадает с низ кочастотной (как правило, наиболее интенсивной ) составл ющей вибрации. Формирователь компенсирующего сигнала на этсж частоте происходит следующим образом . Параметры амплитудно-фазового корректора 21 выбираютс  так, что при совпадении частоты подвески реактивной массы 1 вибровозбудател  1 с частотой наиболее низкочастотной составл ющей вибрации вибровозбудитель 1, работа  в резонансном режиме, развивает силу, близкую по величине и противоположную по направлению силе, действующей на защищае мый объект 3 со стороны вибронзол тора 2. Благодар  компенсации низкочастотной составл ющей вибрационной силы колебани  защищаемого объекта 3 уменьщаютс . Дл  сохранени  эффективного и экономичного (резонансного ) режима вибровозбудител  1 при мен ющейс  частоте этой составл ющей виброгас щее устройство снабжено системой автоматнческой настройки вибровозбудител  1 на резонансный режим. Эта система, содержаща  вибродатчикн S и 6, блок 10 управлени  жесткостью подвески реактивной массы вибровозбудител  и обмотку 17 подмапшчиванн , работает следующим образом . При совпадении резонансной частоты вибро- . возбудител  с низкочастотной составл ющей вибрации в устройстве обеспечиваетс  режим полной компм{сац1ш, при котором выходные напр жени  виброддтчиков 5 и 6 антифазны и равны по величине. Выходное напр жение фазового детектора 14 при этом равны нулю, управление током подмагничивани  вибровозбудител  1 отсутствует, а жесткость подвески  кор  11, включающей жесткость упругих элементов 24 и жесткость электромагнитного взаимодействи  между  корем 11 и магнитопроводом 25, остаетс  неизменной. Резонансный режим при этом сохран етс . При изменении частоты низкочастотной составл ющей вибрации происходит растройка вибровозбудител  относительно резонансного режима, в результате чего измен ютс  амплитуда и фаза развиваемой им на этой частоте силы. Изменение величины выходного сигнала вибродатчика 5 устран етс  усилителем 12, а изменение фазы этого сигнала приводит к обра зова1шю на выходе фазового детектора 14 посто нного напр жени , величнна которого пропорциональна изменению фазы, а знак определ етс  знаком частотной расстройки. Это напр жение через интегратор 15 подаетс  на усилитель 16 тока, который измен ет ток в обмотке 17 подмагничивани  до тех пор, пока резонансный режим вибровозбудител  восстановитс . Аналогично система фазовой настройки, возбудител  на резонансный режим работает : при расстройках, вызвант 1Х нестабильностью параметров подвески реактивной массы 11 вибровозбудител  1. Применение в системе автоматической настройки вибровозбудител  1 вибродатчика 6 позвол ет существенно увеличить точность настройкн вибровозбудител  иа резонансный режым н.тем самым, обеспечить высокую надежность виброзащиты при изменении частот вибрационных составл ющих. Точность работы системы фазовой настройки вибровозбудител  увеличиваетс  благодар  тому, что выходной сигнал вибродатчика 6 в отличие от известных

Claims (1)

1. ВИБРО ГАСЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее вибровозбудитель, виброизолятор, устанавливаемый между защищаемым и колеблющимся объектами, два вибродатчика, блок формирования компенсирующего сигнала, выход которого через усилитель мощности связан с обмоткой возбуждения вибровозбудителя, и блок управления жесткостью подвески реактивной массы вибровозбудителя, включающий два усилителя сигналов вибродатчиков, фазовый детектор, интегратор и усилитель тока, нагрузкой которого является обмотка подмагничивания вибровозбудителя, выход усилителя сигнала первого вибродатчика связан с первым вхо- дом фазового детектора, выход усилителя сигнала второго вибродатчика — с. входом блока формирования компенсирующего сигнала, а выход фазового детектора через интегратор соединен с усилителем тока, отличающееся тем, что, с целью увеличения эффективности гашения полигармонической вибрации, вибродатчики выполнены в виде электромеханических динамометров, один из которых устанавливается между вибровозбудителем и защищаемым объектом, а другой — последовательно с внброизолятором, а блок формирования компенсирующего сигнала представляет собой три сумматора, амплитудно-фазовый корректор, полосовые следящие фильтры и инвертирующий усилитель, входы полосовых следящих фильтров _е соединены с выходом усилителя сигнала второго вибродатчика и первым входом первого сумматора, а выходы подключены к входам второго сумматора, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора; вход инвертирующего усилителя соединен с выходом первого сумматора, а выход — с вторым входом первого сумматора, вход амплитудно-фазового корректора соединен с выходом первого сумматора и вторым входом фазового детектора, а выход - с вторым входом третьего сумматора, выход которого подключен ко входу усилителя мощности.

   SU .... 1059322 >

   1059322 2 костью подвески реактивной массы вибровоз· рудителя, включающий два усилителя сигналов, вибродатчиков, фазовый детектрр, интегратор и усилитель тока, нагрузкой которого является обмотка подмагничивания вибровозбудителя, выход усилителя сигнала второго вибродатчика -с входом блока формирования компенсирующего сигнала, а выход фазового детектора через интегратор соединен с усилителем тока^иб| родатчики выполнены в виде электромеханических динамометров, один из которых устанавливается между вибровозбудителем и защищаемым объектом, а другой - последовательно с виброизолятором, а блок формирования компенсирующего сигнала содержит три сумматора, амплитудно-фазовый корректор, полосовые следящие фильтры и инвертирующий усилитель, входы полосовых следящих фильтров сое•динены с выходом усилителя сигнала второго вибродатчика и первым входом первого сумматора, а выходы подключены к входам второго сумматора, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора, вход инвертирующего усилителя соединен с выходом первого сумматора, а выход — с вторым входом первого сумматора, вход амплитудно-фазового корректора соединен с выходом первого сумматора и вторым входом фазового детектора, а выход — с вторым входом третьего сумматора, выход которого подключен ко входу усилителя мощности.

   На чертеже изображена функциональная схема виброгасящего устройства.

   .Виброгасящее устройство содержит вибровозбудитель 1, виброизолятор 2, устанавливаемый между защищаемым 3 и колеблющимся 4 объектами соответственно, два вибродатчика 5 и 6, блок 7 формирования компенсирующего сигнала, выход которого через усилитель 8 мощности связан с обмоткой 9 возбуждения вибровозбудителй 1, и блок 10 управления жесткостью подвески реактивной массы 11 (якоря) вибровозбудителя 1, включающий два усилителя 12 и 13 сигналов вибродатчиков 5 и 6, фазовый детектор 14, интегратор 15 и усилитель 16 тока, нагрузкой которого является обмотка 17 подмагничивания вибровозбудителя 1, причем выход усилителя 12 сигнала вибродатчика 5 связан с первым входом фазо- вого детектора 14, выход усилителя 13 сигнала вибродатчика 6 - с входом блока 7 фор* мированмя компенсирующего сигнала, а выход фазового детектора 14 через интегратор 15 соединен с входом усилителя 16 тока, при этом вибродатчики 5 и 6 выполнены в виде электромеханических динамометров, вибродатчик 5 установлен между вибровозбудителем 1 и защищаемым объектом 3, а вибродатчик .6 'устанавливается последовательно с виброизоля1