SU134412A1 - Способ автоматической компенсации случайных перемещений виброизолированных фундаментов, например, приборов высокой точности - Google Patents

Description

Способы автоматической компенсации и регулировани  случайных перемещений или воздействий -на систему с применением цепей, включающих датчик, усилитель ирегул тор в виде того или иного преобразовател  щироко известны и примен ютс  в различных област х техники.

Цель изобретени -образование цепи автоматического регулировани  смещений фундамента по отклонению.

Это достигаетс  путем установки датчика , измер ющего смещение грунта или фундамента, или их относительное смещение, и передачи сигнала датчика через усилитель на преобразователь, воздействующий на фундамент в противофазе возмущению или упругой силе виброизол тора , или в направлении этой силы.

В качестве помещаемого на выходе регулирующею органа может быть использован электромеханический преобразователь электромагнитного типа, посредством которого воздействуют на фундамент в направлении , определ емом характером установки датчика, например, в противофазе возмущающим воздействи м (фиг. 1).

Возможные варианты осуществлени  данного способа схематически изображены на фиг. 2, 3 и 4.

В каждом из трех вариантов фундамент на виброизол торах (фиг. 1) рассматриваетс  как система с одной степенью свободы. Однако выводы справедливы дл  любой из 6 степеней свободы виброизолированного фундамента.

По первому варианту в системе, изображенной на фиг. 2, на грунте (или несущей ко«струкции) устанавливаетс  датчик смещени  1, преобразующий колебани  грунта относительно неподвижной инерционной

№ 134412-2 -

массы сейсмического ма тника, в колебани  электрического тока- Электрический ток отдатчика / усиливаетс  усилителем 2 и создает в электромеханическом преобразователе 3 механическую силу, приложеииую к фундаменту.

При отключенио цепи автоматической компенсации уравнение движени  фундамента (фиг. 1), вызываемого смещением грунта, имеет вид

Mr/-4-A:()0,

где у - смещение фундамента;

f/i- смещение грунта.

Если включить цепь автоматической компенсации, то на фундамент будет действова7Ь дополнительна  сила, пропорциональна  у. Примем коэффициент пропорциональности, определ емый параметрами датчика, усилител  и преобразовател , равным К, т. е. рав«ым жесткости вибропзол торов . В этом случае уравнение движени  фундамента примет вид

Му+Ку-Ку1+Ку1 0, или My+K.,

т. е. фундамент не будет реагировать на смещени  грунта, но может совершать свободные колебани , если будет выведен из положени  равновеси  или получит скорость от случайных толчков, воздействующих непосредственно на фундамент.

По второму варианту (фиг. 3) датчик смещени  преобразует в электрические колебани  смещени  фундамента относительно неподвижной массы сейсмического ма тника, устанавливаемого на самом фундаменте.

Уравнение движени  фундамента примет вид

My,-I(y-yi) или My+(K. + Ki}y-i yi- Q.

При достаточно больщом К. и малой величине Д виброизол ци  будет иметь две жесткости: большую жесткость , дл  воздействий, передающихс  непосредственно на фундамент, и малую жесткость К, воспринимающую колебани  грунта и передающую соответствепно малые силы на фундамент.

Достоинством варианта  вл ютс  нечувствительность фундамента ко всем видам воздействий и отсутствие необходимости в стабильности значени  К.В третьем варианте (фиг. 4) цепь автоматической компенсации управл етс  взаимными динамическими смещени ми грунта и фундамента. Механическа  аила преобразовател , пропорциональна  по абсолютной величине упругой динамической силе виброизол торов, но обратна  ей по знаку, будет снижать динамическую жесткость виброизол торов. Уравнение движени  фундамента будет иметь вид

My+K(y-yi)-K2(y-y,Q, или My+(K-K)(y-y)--Q, В этом варианте датчик должен реагировать только на динамические смещени  как, например, электродинамический датчик с последующим интегрированием или иной датчик, не реагирующий на посто нную составл ющую смещени  (у-г/i). При этом условии статическа  жесткость системы не измен етс  и остаетс  равной КВ двух первых вариантах может быть использован датчик с инерционной массой в виде сейсмического ма тника и чувствительного элемента состо щего из индуктивлого моста по типу, разработанному, например , ЮЖНИИВ качестве электромеханического преобразовател  может быть применена катущка, перемещающа с  в магнитном зазоре посто нного магнита или электромагнита. Можно применить и два электромагнита, из которых один работает при положительной, а другой-при отрицательной пол ризации. Предмет изобретени 

Способ автоматической компенсации случайных перемещений виброизолированных фундаментов, примен емых, например, под приборы высокой точности, по одной или нескольким степен м свободы, осуществл емый с применением одноконтурной системы автоматического регулировани  по отклонению, отличающийс  тем, что, с целью передачи на фундамент компенсирующих сил или моментов, устанавливают усилитель , на входе которого помещают датчик, измер ющий абсолютное смещение поддерживающей конструкции (в частности грунта), или фундамента , или их взаимное относительное смещение, а на выходе помещают регулирующий орган, например, электромеханический преобразователь электромагнитного типа, посредством которого воздействуют на фундамент в направлении, определ емом характером установки датчика, например , в противофазе, возмущающим воздействи м.

№ 134412

-3

У,

Фиг. /