SU1124266A1

SU1124266A1 - Device for protecting vehicle seat against vibration

Info

Publication number: SU1124266A1
Application number: SU833572571A
Authority: SU
Inventors: Юрий Иванович Чупраков; Тимофей Александрович Сырицын; Павел Александрович Крейнин; Александр Анатольевич Сорокин
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Автомобильно-Дорожный Институт
Priority date: 1983-04-01
Filing date: 1983-04-01
Publication date: 1984-11-15

Description

I I

Изобретение относитс к средствам защиты от вибрации и ударов и предназначено дл использовани в транспортных средствах и в любых других машинах и механизмах, управл емых человеком или несущих точ ные приборы и грузы, нуждающиес в защите от вибрации. Кроме того, пре лагаемое устройство может быть использовано дл снижени уровн низкочастотных колебаний постов управлени самолетов на взлете и посадке или в другой самоходной технике.The invention relates to means of protection against vibrations and shocks and is intended for use in vehicles and in any other machines and mechanisms operated by man or carrying precision instruments and weights that need to be protected from vibration. In addition, the proposed device can be used to reduce the level of low-frequency oscillations of aircraft control posts during takeoff and landing or in other self-propelled equipment.

Известно комбинированное виброзащитное устройство, содержащее последовательно расположенные пассивньй упруго-демпфирующий узел и активный изол тор. Активный изол тор тфедставл ет собой систему автоматического регулировани , включающую сервоуправл емый исполнительный механизм, датчик абсолютного ускорени , установленный на защищаемом объекте, электронный усилитель, фазовый компенсатор и ограничивающий фильтр дл пропускани частотных составл ющих сигналов, лежащих в области резонанса пассивного изолтора . Параметры элементов системы автоматического регулировани настроены так, чтобы уменьшить резонансные колебани пассивного упругодемпфирующего узла 1j.A combined vibration-proof device is known, containing successively located passive elastic-damping unit and an active insulator. The active isolator is a automatic control system that includes a servo-controlled actuator, an absolute acceleration sensor mounted on the protected object, an electronic amplifier, a phase compensator, and a limiting filter for passing the frequency components of the signals that lie in the passive isolator resonance region. The parameters of the elements of the automatic control system are set up so as to reduce the resonant oscillations of the passive elastic damping node 1j.

Такое виброзащитное устройство имеет р д недостатков. Датчик ускорени (акселерометр), вырабатывающий сигнал обратной св зи, установлен непосредственно на защищаемом объекте. Поэтому при функционировании виброзащитной системы амплитуда сигнала на выходе акселерометра, а следовательно, и на входе исполнительного механизма, снижаетс . Увеличение коэффициента усилени обратной св зи с целью снижени урон колебаний защищаемого объекта приводит к потере устойчивости замкнутого контура регулировани . Кроме того, к акселерометру, установленному на защищаемом объекте, предъ вл етс требование высокой чувствительности, поэтому он подчеркивает помехи и высшие гармоникSuch a vibroprotection device has several disadvantages. An acceleration sensor (accelerometer) that generates a feedback signal is mounted directly on the object to be protected. Therefore, when the vibration-proof system is functioning, the amplitude of the signal at the output of the accelerometer, and consequently, at the input of the actuator, decreases. An increase in the feedback gain in order to reduce the damage of the oscillations of the protected object leads to the loss of stability of the closed control loop. In addition, the accelerometer installed on the protected object is required to be highly sensitive, so it emphasizes interference and higher harmonics.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл виброзащиты сидень транспортного средства, содержащее блок управлени , включающий первый, второй усилители и последовательно соединенные дифферен242662Closest to the present invention is a device for vibroprotection of a vehicle seat, comprising a control unit including first, second amplifiers and serially-connected differentials

цирующий элемент, третий усилитель , вычитающий элемент, сумматор, корректирующее звено и исполнительный механизм,установленный на раме, св занной через упругие элементы с опорами, а также датчик абсолютного ускорени и датчик относительного перемещени объекта защиты, установленного на пассивном упруго-демпфирующем узле, выход которого через четвертый усилитель подключен ко второму входу сумматора.curing element, third amplifier, subtracting element, adder, correcting element and actuator mounted on a frame connected through elastic elements with supports, as well as an absolute acceleration sensor and a relative displacement sensor of a protected object mounted on a passive elastic-damping node, output which through the fourth amplifier is connected to the second input of the adder.

Функцию пассивного упруго-демпфирующего узла в данном устройстве выполн ет сиденье водител -оператора самоходной мапганы.The function of a passive elastic-damping unit in this device is performed by the driver-operator of a self-propelled mapgan.

Дл получени сигнала обратной св зи по относительной скорости в известном устройстве дифференцирующее звено подключено к датчику относительного перемещени , а дл получени сигнала обратной св зи по относительному ускорению установлено втоpoie дифференцирующее звено, подключенное к выходу первого. Датчик абсолютного ускорени , вырабатывающий сигнал по ускорению внешнего возмущающего воздействи , устанрвлен на раме 12,In order to obtain a feedback signal on relative speed in a known device, the differentiator is connected to a relative displacement sensor, and to obtain a feedback signal on relative acceleration, a second differentiator is connected to the output of the first one. An absolute acceleration sensor, which generates a signal for accelerating an external disturbance, is mounted on frame 12,

Однако прототипу присуща низка However, the prototype is inherently low

динамическа точность устройства, dynamic device accuracy

котора приводит к запаздыванию дни « жени штока исполнительного механизма относительно движени рамы и в наличии высокочастотных составл ю5 щих в спектре сигнала обратной св зи по относительному ускорению.which leads to a delay in the days of the spindle of the actuator relative to the movement of the frame and in the presence of high-frequency components in the spectrum of the feedback signal in relative acceleration.

Объ сн етс это тем, что дифференцирующие звень отличаютс неудовлетворительной реакцией на случай 0 ные возмущени , подчеркивают высокочастотные составл ющие и одновременно подавл ют сигналы в диапазоне низких частот, т.е, в рабочей области активного виброзащитного уст5 ройства. Последовательна установка двух таких звеньев приводит к резкому ухудшению отношени сигнал/шум на выходе второго дифференцирующего звена. Корректирующее устройствоThis is explained by the fact that differentiating links differ in an unsatisfactory response to random disturbances, emphasize high-frequency components, and simultaneously suppress signals in the low-frequency range, i.e., in the working area of an active vibroprotection device. Sequential installation of two such links leads to a sharp deterioration in the signal-to-noise ratio at the output of the second differentiating link. Correction device

0 прототипа ч;1стично подавл ет указанные высокочастотные флуктуации, однако упом кутое временное запаздывание , вносимое электрогидравлическим исполнительнь&1 механизмом и датчика5 ми обратных св зей, корректирующее устройство компенсировать не может в св зи со случайным характером внешнего возмущающего воздействи . кроме юго, плохое качество сигнала обратной св зи по относительно скорости, обусловленное наличием высокочастотных составл ющих в спек ре сигнала, приводит к необходимости использовать в электрогидравлическом исполнительном механизме под пружиненный золотник или примен ть электрогидроусилитель с внутренней обратной св зью. Все это требует применени более мощного гидравлического усилител , динамические характеристики которого ухудшаютс с увеличением мощности. Цель изобретени - повышение динамической точности устройства. Указанна цель достигаетс тем, что устройство содержит датчик относительной скорости, установленный между пассивным -упруго-демпфирующим узлом и рамой, а в блок управлени введены фильтры нижних частот и элемент запаздывани , подключенный входом к выходу первого фильтра нижних частот, а выходом через первый усилитель ко второму входу вычитающего элемента, датчик абсолютного ускорени установлен на одной из опор и подключен выходом ко входу первого фильтра нижних частот, выход второго фильтра нижних частот соединен со входом дифференцирующего элемента и через вто рой усилитель - с третьим входом сумматора, а вход - с выходом датчи ка относительной скорости. На фиг. 1 изображена принципиаль на схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - схема корректирующего звена; на фиг. 3 - фазочастотные характеристики. Устройство дл виброзащиты сидень транспортного средства (фиг. содержит электрогидравлический исполнительный механизм 1, установлен ный на раме 2, котора св зана с опорой 3 (например передней осью колесной самоходной машины) посредством упругой подвески 4, содержаще упругие элементы 5 (например рессор цилиндрические пружины или пневмоподвеску ) и демпфирующие элементы 6(на фиг. 1 условно изображен один упругий и один демпфирующий элемент Демпферы 6 в р де конструкций могут отсутствовать .Шток 7 исполнительног механизма 1 жестко св зан с пассивным упруго-демпфирующим узлом 8, которьА включает упругий элемент 9 ( например цилиндрическую пружину, упругую подушку сидень и т,п.) и демпфирующий элемент 10, который в р де конструкций узла 8 также может отсутствовать. В этом случае его функцию выполн ют внутренние диссипативные силы материала, из которого изготовлен упругий элемент 9. На пассивном упруго-демпфирующем узле 8 установлен защищаемый объект 11. Между узлом 8 и рамой 2 машины установлен датчик 12 относительного перемещени и датчик 13 относительной скорости защищаемого объекта 11, а на опоре 3 установлен датчик 14 абсолютного ускорени . Сигналы от выгаеперечисленных датчиков поступают в блок управлени 15, который содержит усилители 16, 17 и 18 сигналов обратных св зей, соответственно по относительному перемещению, скорости и ускорению, усилитель 19 сигнала абсолютного ускорени , дифференцирующее звено 20, ограничивающий фильтр 21 нижних частот, вход которого соединен с выходом датчика 13 относительной скорости, а выход - с усилителем 17 сигнала обратной св зи по относительной скорости и с дифференцирующим звеном 20, вычитакщее устройство 22 с двум входами 23 и 24, звено 25 посто нного запаздывани , вход которого через фильтр 26 нижних частот соединен с выходом датчика 14 абсолютного ускорени S а выход через усилитель 19 сигнала абсолютного ускорени соединен с входом 24 вычитающего устройства 22, сумматор 27 с трем входами 28, 29 и 30 и корректирующее устройство 31. Корректирующее устройство 31 (фиг. 2), выполн ющее функцию подавлени посто нной составл ющей , возникающей в различных элементах схемы управлени , например в акселерометре, содержит операционный усилитель 32, входное сопротивление 33, сопротивлени 34 и 35 в цепи обратной св зи, входные конденсаторы 36 и 37, выходной, конденсатор 38 и конденсатор 39 в цепи обратной св зи. Выход корректирующего устройства вл етс выходом блока управлени 15, Сигнал с выхода блока управлени Т5 поступает на вход электрогидравлического исполнительного механиэма 1. Устройство работает следующим образом. При отсутствии внешнего возмущени , которое имеет место, например , при движении машины по ровному участку местности, на опору 3 действует посто нна сила, уравновешивающа вес машины. Деформаци упругого элемента 5 посто нна, вертикальные ускорени опоры 3 и рамы 2 отсутствуют, вследствие чего отсутствует сигнал на выходе датчика 14 абсолютного ускорени и на выходе блока управлени 15. Шток 7 исполнительного механизма 1 не переме щаетс , а пассивный упруго-демпфирующий узел 8 с защищаемым объектом 11 неподвижен относительно рамы 2, поэтому отсутствуют сигналы на выходе датчика 12 относительного перемещени и датчика 13 относительной скорости. При по влении ускоренного верти кального перемещени опоры 3, возникающего , например, при наезде на преп тствие, упруга подвеска 4 передает движение на раму 2. Отрицательный фазовый сдвиг, обусловленньш динамическими свойствами под вески 4, приводит к временному запаздыванию колебательного движени рамы ,2 относительно движени опоры Одновременно с этим на выходе датчика 14 по вл етс сигнал, пропо циональньм ускорению опоры 3. Этот сигнал проходит через фильтр 26 нижних частот, предназначенный дл подавлени высокочастотных составл ющих 3 спектре сигнала, и пос пает на вход звена 25 посто нного запаздывани , на выходе которого формируетс напр жение Um,(t) Ug.(t где Т - регулируемое врем запаздга вани , устанавливаемое при наладке устройства перед эксплуатацией непосредственно на конкретной машине . В случае, когда параметр запа дьшани t равен нулю, сигнал прохо дит звено 25 без изменени , усиливаетс усилителем 19 и поступает на вход 24 вычитающего устройства,2 До возникновени внешнего возмущающего воздействи защищаемый объект 11 и рама 2 находились в отн сительном покое и сигнал на выходах датчика 12 относительного перемещени и датчика 13 относительной скорости отсутствовал. Поэтому в первоначальный момент возникновени возмущаюо5его движени отсутствует сигнал на входе 23 вычитающего устройства 22, а также на входах 28 и 29 сумматора 27. Вследствие этого сигнал с выхода усилител 19 без изменени проходит вычитающее устройство 22 и поступает на вход 30 сумматора 27, который он также проходит без изменени благодар упом нутому вьшге отсутствию сигнала на входах 28 и 29 сумматора 27 С выхода сумматора 27 сигнал поступает на вход корректирзтощего устройства 31, и дйлее на выход блока управлени 15, откуда скорректированный сигнал поступает на вход электрогидравлического исполнительного механизма 1 и вызывает движение штока 7, а вместе с ним и защищаемого объекта 11, в направлении, противоположном возмущающему движению. При по влении относительного движени штока 7, на выходе датчика 12 относительного перемещени и датчика 13 относительной скорости по вл ютс сигналы, пропорциональные соответственно относительному перемещению и относительной скорости пассивного упруго-демпфирующего узла 8 с защищаемым объектом 11. Сигнал, пропорцинальный относительной скорости защищаемого объекта 11, с выхода датчика 13 проходит ограничивающий фильтр 21 нижних частот, преп тствующий прохождению высокочастотных составл ющих на вход дифференцирующего звена 20 и на сумматор 27. Далее сигнал поступает на вход дифференцирующего звена 20, на выходе которого формируетс напр жение, пропорциональное относительному уОсорению защищаемого объе1 :та 11. Этот сигнал усиливаетс усилителем 18 и поступает на вход 23 вычитающего устройства 22, в котором вырабатываетс сигнал рассогласовани системы автоматического регулировани , пропорциональный абсолютному ускорению защищаемого объекта. Замкнута система автоматического регулировани стремитс свести к нулю сигнал рассогласовани , что возможно только при равен,стве нулю абмолютного ускорени защищаемого объекта. Дл ликвидации астатизма гидравлического исполнительного механизма . . по отношению к нагрузке используетс слаба обратна св зь по относительному перемеп;ению, реализованна с помощью датчика 12, сигнал с выхо да которого усиливаетс усилителем 16 и поступает на вход 28 сумматора 27. Дл улучшени динамики гидравлического исполнительного механизма примен етс обратна св зь по относительной скорости. Сигнал, пропорциональный относительной скорости защищаемого объекта, с выхода фильтра 21 поступает на усилитель и далее на вход 29 сумматора 27. Благодар наличию фильтра 21 в лини обратной св зи по относительной ско рости в гидравлическом исполнительном механизме установлен неподпружи ненный золотник, что обусловливает применение менее мощного гидроусилител с улучшенными динамическими свойствами. Суммарный сигнал, сформированны на выходе сумматора 27 с учетом составл ющих, пропорциональных абсолютному ускорению, относительной скорости и перемещению защищаемого объекта, проходит корректирующее устройство 31, которое выполн ет функции высокочастотного фильтра, подавл инфранизкочастотные и посто нные составл ющие, присутствуюп1ие в структуресформированного сигнала. Скорректированный сигнал поступает на вход электрогидравлического исполнительного механизма вызыва движение щтока 7, а вместе с ним и пассивного упруго-демпфирующего узла 8 с защищаемым объектом 1 1 в направлении, противоположном внешнему возмущению, снижа тем самым уровень колебаний защища го объекта. Полное гашение колебаний будет иметь место при относительном движении защищаемого объек та строго в противофазе с движение рамы 2 мащины. Однако фазовое запа дывание, обусловленное динамическими свойствами электрогидравлического исполнительного механизма датчика 1А абсолютного ускорени и элементов блока управлени 15, при водит к наличию временного запаздывани движени штока 7 исполнительного механизма 1 по сравнению движением опоры 3. В предлагаемом устройстве за сч установки датчика 14 абсолютного ускорени на опоре 3 сигнал от дат 668 чика поступает в блок управлени 15 раньше, чем возмущающее воздействие достигнет рамы 2 машины. Таким образом, уста1новка датчика 14 на опоре 3 позвол ет использовать инерционность упругой подвески 4 дл компенсации упом нутого временного запаздьгеани относительного движени штока 7, вносимого элементами системы автоматического регулировани . Все это по сн етс фазочастотными характеристиками, .полученными с помощью численного моделировани на ЦВМ и изображенными-на фмг. 3. Крива 40, построенна с учетом параметров быстродействующего электро: гидравлического исполнительного привода , показьгеает зависимость фазового сдвига между колебани ми щтока 7 исполнительного механизма 1 и опоры 3 от частоты возмущающего воздействи . Фазочастотна характеристика подвески машины средней грузоподъемности с собственной частотой около 2 Гц представлена кривой 41. Частотна зависимость фазового сдвига между колебани ми штока 7 и рамы 2 машины, полученна как раз- .ность кривых 40 и 41, представлена кривой 42. Анализ последней показывает , tTo в области низких частот (до 15 Гц) колебательное движение штока 7 опережает движение рамы 2 машины. Величина указанного опережени обусловлена динамическими свойствами исполнительного механизма, используемого в виброзащитном устройстве и динамическими свойствами подвески машины. С целью устранени этого опережени в рабочем диапазоне частот параметр звена посто нного запаздывани устанавливаетс отличным от нул при наладке устройства перед эксплуатацией непосредственно на конкретной машине. Фазочастотна характеристика, показывающа разность фаз между колебани ми штока 7 и рамы 2 машины при L О (например f 0,05 сек), представлена кривой 43 на фиг. 2. По ней видно, что в диапазоне рабочих частот от 0,5 до 5 Гц фазовый сдвиг между движением штока 7 исполни, тельного механизма 1 и рамой 2 машины близок к нулю, т.е. в этом диапазоне обеспечиваетс эффективна виброзащита объекта 11.0 of the prototype h; 1stinally suppresses the indicated high-frequency fluctuations, however, the mentioned time lag introduced by the electrohydraulic actuator & 1 feedback mechanism 5 cannot compensate for the corrective device due to the random nature of the external disturbance. In addition to the south, the poor quality of the feedback signal with respect to speed, due to the presence of high-frequency components in the signal spectrum, leads to the need to use an electro-hydraulic actuator under the spring spool or use an electro-hydraulic amplifier with internal feedback in the electro-hydraulic actuator. All this requires the use of a more powerful hydraulic booster, whose dynamic characteristics deteriorate with increasing power. The purpose of the invention is to increase the dynamic accuracy of the device. This goal is achieved by the fact that the device contains a relative speed sensor installed between the passive-elastic-damping node and the frame, and low-pass filters and a delay element connected by the input to the output of the first low-pass filter are entered into the control unit, and the output through the first amplifier is the second input of the subtracting element, the absolute acceleration sensor is installed on one of the supports and connected by an output to the input of the first low-pass filter, the output of the second low-pass filter is connected to the differential input ntsiruyuschego element and through Auto swarm power - the third input of the adder, and input - with the output transducer ka relative velocity. FIG. 1 shows a schematic diagram of the device in FIG. 2 - diagram of the corrective element; in fig. 3 - phase frequency characteristics. A device for vibroprotection of a vehicle seat (Fig. Contains an electro-hydraulic actuator 1 mounted on frame 2, which is associated with support 3 (for example, the front axle of a wheeled self-propelled machine) by means of an elastic suspension 4 containing elastic elements 5 (for example spring coil springs or air suspension) and damping elements 6 (one elastic and one damping element is conventionally depicted in Fig. 1) Dampers 6 may not be present in a number of structures. Rod 7 of actuator mechanism 1 is rigidly connected with an assortment of elastic-damping assembly 8, which includes an elastic element 9 (for example, a cylindrical spring, an elastic seat cushion, etc.) and a damping element 10, which may also be absent in a number of designs of the assembly 8. dissipative forces of the material from which the elastic element 9 is made. A protective object 11 is installed on the passive elastic-damping unit 8. A relative displacement sensor 12 and a relative velocity sensor 13 are installed between the assembly 8 and the machine frame 2. EKTA 11 and on the support 3 is mounted a sensor 14 of the absolute acceleration. The signals from the sensors listed above are fed to the control unit 15, which contains amplifiers 16, 17 and 18 feedback signals, respectively, by relative displacement, speed and acceleration, absolute acceleration signal amplifier 19, differentiating element 20, limiting low-pass filter 21, whose input connected to the output of the relative speed sensor 13, and the output to the amplifier 17 of the feedback signal on the relative speed and to the differentiating link 20, reading the device 22 with two inputs 23 and 24, link 25 constant lag, the input of which through the low-pass filter 26 is connected to the output of the absolute acceleration sensor 14 S and the output through the absolute acceleration signal amplifier 19 is connected to the input 24 of the subtractive device 22, the adder 27 with three inputs 28, 29 and 30 and a correction device 31. Corrective The device 31 (FIG. 2), which performs the function of suppressing the constant component occurring in various elements of the control circuit, for example in an accelerometer, comprises an operational amplifier 32, an input resistance 33, resistances 34 and 35 in the circuit feedback, input capacitors 36 and 37, output capacitor 38 and capacitor 39 in the feedback circuit. The output of the correction device is the output of the control unit 15. The signal from the output of the control unit T5 is fed to the input of the electro-hydraulic actuator 1. The device operates as follows. In the absence of external disturbance, which occurs, for example, when the machine is moving on a flat piece of terrain, a constant force acts on the support 3, which balances the weight of the machine. The deformation of the elastic element 5 is constant, the vertical accelerations of the support 3 and the frame 2 are absent, as a result of which there is no signal at the output of the absolute acceleration sensor 14 and at the output of the control unit 15. The rod 7 of the actuator 1 does not move, and the passive elastic-damping node 8 s the protected object 11 is fixed relative to the frame 2, therefore there are no signals at the output of the relative displacement sensor 12 and the relative speed sensor 13. When the accelerated vertical movement of the support 3, which occurs, for example, when an obstacle hits, the elastic suspension 4 transmits the movement to the frame 2. The negative phase shift caused by dynamic properties under the weights 4 results in a temporary delay of the oscillatory movement of the frame 2 relative to support movement At the same time, a signal appears at the output of sensor 14, which is meant to accelerate support 3. This signal passes through a low-pass filter 26 designed to suppress the high-frequency components 3 and a signal to the input of a constant delay link 25, at the output of which the voltage Um is formed, (t) Ug. (T where T is the adjustable delay time that is set when the device is set up before operating directly on a specific machine. In case when the parameter t is zero, the signal passes through 25 without amplification, is amplified by amplifier 19 and is fed to input 24 of a subtractor, 2 Before the appearance of an external disturbing effect, the protected object 11 and frame 2 were in relative rest and signal al at the outputs of sensor 12 relative displacement and the relative velocity sensor 13 absent. Therefore, at the initial moment of occurrence of perturbing motion, there is no signal at the input 23 of the subtractive device 22, as well as at the inputs 28 and 29 of the adder 27. As a result, the signal from the output of the amplifier 19 passes the subtractive device 22 and enters at the input 30 of the adder 27, which it also passes without change due to the aforementioned absence of a signal at inputs 28 and 29 of adder 27 From the output of adder 27, the signal arrives at the input of corrector 31, and goes to the output of control unit 15, from where they are corrected This signal arrives at the input of the electro-hydraulic actuator 1 and causes the movement of the rod 7, and with it the protected object 11, in the direction opposite to the disturbing movement. When the relative movement of the rod 7 appears, the output of the relative displacement sensor 12 and the relative speed sensor 13 appear signals proportional to the relative displacement and relative speed of the passive elastic-damping unit 8 with the protected object 11, respectively. Signal proportional to the relative speed of the protected object 11 , from the output of the sensor 13 passes a limiting filter 21 of the lower frequencies, which prevents the passage of high-frequency components to the input of the differentiating link 20 and to the sum Ator 27. Next, the signal is fed to the input of differentiating element 20, the output of which produces a voltage proportional to the relative deflection of the protected volume: that 11. This signal is amplified by the amplifier 18 and fed to the input 23 of the subtractor 22, in which the automatic control system error signal is generated proportional to the absolute acceleration of the protected object. The closed system of automatic control tends to reduce to zero the mismatch signal, which is possible only if the total object is zero in the accelerated acceleration. To eliminate astatism hydraulic actuator. . relative feedback is used in relation to the load, implemented using sensor 12, the signal from the output of which is amplified by amplifier 16 and fed to the input 28 of the adder 27. Feedback is applied to improve the dynamics of the hydraulic actuator speed. The signal proportional to the relative speed of the protected object from the output of the filter 21 is fed to the amplifier and then to the input 29 of the adder 27. Due to the presence of the filter 21 in the feedback line at a relative speed, a spring-loaded spool is installed in the hydraulic actuator, which causes the use of a less powerful power steering with improved dynamic properties. The sum signal, formed at the output of the adder 27, taking into account the components proportional to the absolute acceleration, relative speed and displacement of the protected object, passes the correction device 31, which performs the functions of a high-pass filter, suppressing the infra-low frequency and constant components that are present in the structure-shaped signal. The corrected signal enters the input of the electro-hydraulic actuator causing the movement of the choke 7, and with it the passive elastic-damping unit 8 with the protected object 1 1 in the direction opposite to the external disturbance, thereby reducing the level of oscillations of the protected object. Full damping will occur when the protected object moves strictly in antiphase with the frame 2 movement. However, phase dropping due to the dynamic properties of the electrohydraulic actuator of the absolute acceleration sensor 1A and the elements of the control unit 15 results in a temporary delay of the movement of the rod 7 of the actuator 1 compared with the support of the support 3. In the proposed device, by installing the absolute acceleration sensor 14 Support 3, the signal from the dates of 668 chick enters the control unit 15 before the disturbance reaches the frame 2 of the machine. Thus, the installation of the sensor 14 on the support 3 allows the inertia of the elastic suspension 4 to be used to compensate for the above mentioned time delay of the relative movement of the rod 7 introduced by the elements of the automatic control system. All this is explained by the phase-frequency characteristics obtained using numerical simulation on a digital computer and shown on fmg. 3. Curve 40, constructed taking into account the parameters of the high-speed electro: hydraulic actuator, shows the dependence of the phase shift between oscillations of the brush 7 of the actuator 1 and the support 3 on the frequency of the disturbing action. The phase characteristic of the suspension of a medium-duty car with a natural frequency of about 2 Hz is represented by curve 41. The frequency dependence of the phase shift between oscillations of the rod 7 and the frame 2 of the machine, obtained as the difference of curves 40 and 41, is represented by curve 42. An analysis of the latter shows that tTo in the low frequency range (up to 15 Hz), the oscillatory movement of the rod 7 is ahead of the movement of the frame 2 of the machine. The magnitude of this advance is due to the dynamic properties of the actuator used in the vibration-protective device and the dynamic properties of the machine suspension. In order to eliminate this advance in the working frequency range, the parameter of the constant delay link is set different from zero when the device is set up before use directly on a particular machine. The phase response characteristic showing the phase difference between the oscillations of the rod 7 and the frame 2 of the machine at L 0 (for example, f 0.05 sec) is represented by curve 43 in FIG. 2. It shows that in the operating frequency range from 0.5 to 5 Hz the phase shift between the movement of the rod 7 of the executive mechanism 1 and the frame 2 of the machine is close to zero, i.e. In this range, an effective vibration protection of the object 11 is provided.

Таким образом, благодар исключению из блока управлени одного диф .ференцирующего звена за счет применени датчика относительной скорости в цепи обратной св зи, а также благодар , исключению запаздывани , движени штока исполнительного механизма относительно движени ра:мы машины за счет установки акселерометра непосредственно на опоре в пред-, лагаемом устройстве значительно повышаетс динамическа точность регулировани , что в итоге позвол ет снизить коэффициент передачи вибррзащитного устройства в диапазоне низких частот (0,5-5 Гц) в 1,5 - 3 раза по сравнению с. прототипом и обеспечить зьшолнение требований ГОСТ 12.1.012-78 и Международного стандарта ИСО 2631-7А. Улучшение условий труда водителей-операторов самоходных землеройно-транспортных и других машин приводит к снижению числа профессиональных заболеваний среди водителей, уменьшает утом .л емость, снижает текучесть кадров, способствует повьш1ению рабочих и транспортных скоростей машин.Thus, due to the exclusion from the control unit of one differentiating link due to the use of a relative speed sensor in the feedback circuit, as well as thanks to the elimination of delay, the movement of the actuator rod relative to the movement: we machine by installing the accelerometer directly on the support The dynamic adjustment accuracy is significantly increased in the pre-arranged device, which ultimately reduces the transmission coefficient of the vibration-proof device in the low-frequency range (0 , 5-5 Hz) in 1,5 - 3 times in comparison with. prototype and ensure compliance with the requirements of GOST 12.1.012-78 and International Standard ISO 2631-7A. Improving the working conditions of drivers-operators of self-propelled earth-moving and other machines leads to a decrease in the number of occupational diseases among drivers, reduces fatigue, reduces staff turnover, and contributes to increasing the working and transport speeds of machines.

JJ

HhHh

J5J5

J4tJ4t

3737

3ff3ff

фf

hh

UiUi

5353

Ь38B38

00

0 ,0,

00

././

fffOO i},cfffOO i}, c

/w/ w

ФааЪFaa

Claims

DEVICE FOR VIBRATION PROTECTION OF VEHICLE SEAT, comprising a control unit including a first, second amplifiers and series-connected differentiating element, a third amplifier, a subtracting element, an adder, a correcting link and an actuator mounted on a frame connected through elastic elements with supports, as well as a sensor absolute acceleration and the sensor of relative displacement of the protection object mounted on a passive elastic-damping unit, the output of which is connected through the fourth amplifier to the second input of the adder, characterized in that, in order to increase the dynamic accuracy of the device, it contains a relative speed sensor installed between the passive elastic-damping unit and the frame, and low-pass filters and a delay element connected to the output of the first are introduced into the control unit low-pass filter, and the output through the first amplifier to the second input of the subtracting element, the absolute acceleration sensor 'is installed on one of the supports and connected by the output to the input of the first low-pass filter, the output to orogo lowpass filter connected to the input of the differentiating member and through a second amplifier - a third adder input and the input with the output of the relative velocity sensor.

SU „„ 112426