SU540081A1

SU540081A1 - Two-stage vibration damping device

Info

Publication number: SU540081A1
Application number: SU2094464A
Authority: SU
Inventors: Сергей Викторович Елисеев; Василий Васильевич Ольков; Алексей Иванович Перелыгин; Анатолий Алексеевич Засядко
Original assignee: Иркутский политехнический институт
Priority date: 1975-01-23
Filing date: 1975-01-23
Publication date: 1976-12-25

Description

1one

Изобретение относитс к устройствам виброизол ции чувствительных к механическим колебани м объектов и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где необходима высока степень гашени вибраций .The invention relates to vibration isolation devices for objects sensitive to mechanical vibrations and can be used in any industry where a high degree of vibration damping is required.

Известны устройства дл гашени механических колебаний, содержашие промежуточную раму, на которой закреплены пружинные амортизаторы, один из них св зывает промежуточную раму с заш,ишаемым- объектом, а другой - с источником колебаний. Источник колебаний и промежуточную раму, на которой расположен датчик сейсмического типа, св зывает гидравлический цилиидр 1.Devices for damping mechanical vibrations are known, which contain an intermediate frame on which spring shock absorbers are fixed, one of which connects the intermediate frame with an object, the object being sewn, and the other with an oscillation source. The source of vibrations and the intermediate frame on which the seismic sensor is located, links the hydraulic cylinder 1.

Такие устройства, однако, не позвол ют гасить колебани защищаемого объекта в области низких частот, т. е. при частоте возмущающей силы ниже собственной частоты колебаний сейсмического датчика или при малых амплитудах источника колебаний.Such devices, however, do not allow to damp the oscillations of the protected object in the low-frequency region, i.e., at the frequency of the disturbing force below the natural frequency of the seismic sensor or at small amplitudes of the source of oscillations.

Известно также двухкаскадное устройство дл гащени вибраций, содержащее промежуточную раму, упругие элементы, одни из которых св заны с основанием и рамой, а другие - с рамой и колеблющимс объектом, установленный на промежуточной раме силовой механизм, соединенный через трубопровод с последним распределительный механизм , св зываемый с источником давлени , и It is also known to have a two-stage device for damping vibrations, containing an intermediate frame, elastic elements, some of which are connected to the base and frame, and others to the frame and an oscillating object, mounted on the intermediate frame a power mechanism connected through a pipeline to the last distribution mechanism connected referred to as a pressure source, and

датчик ускорени , устанавливаемый на объекте и взаимодействующий с распределительным механизмом 2.an acceleration sensor mounted on the object and interacting with the distribution mechanism 2.

Вследствие того, что эти устройства имеют фиксированные парциальные частоты колебаний , то при совпадении частоты возмущающей силы с одним из значений парцнальных частот возникает резонансный режим колебаний.Due to the fact that these devices have fixed partial oscillation frequencies, when the frequency of the disturbing force coincides with one of the partial frequencies, a resonant oscillation mode occurs.

Целью изобретеии вл етс обеспечение безрезонансного режима работы при любом значении частоты возмущающей силы.The aim of the invention is to provide a non-resonant mode of operation at any value of the frequency of the disturbing force.

Это достигаетс тем, что двухкаскадное устройство снабжено стопорным механизмом, установленным параллельно упругим, расположенным между промежуточной рамой и основанием элементам и выполненным в виде цилиидра, жестко св занного с основанием, двух расположенных в нем и отжимаемых один от другого порщней со стопор щими штокамш и жестко соединенных с промежуточной рамой стоек с отверсти ми, с которыми взаимодействуют щтоки, а полость цилиндра, расположенна между двух поршней, св зана посредством трубопровода с распределительным механизмом и блоком изменени структуры , воздействующим через распределительный механизм в зависимости от частоты колебаний на силовой ИЛ1П стопорный механ-измы.This is achieved by the fact that the two-stage device is equipped with a stopper mechanism installed parallel to the elastic element located between the intermediate frame and the base and made in the form of a cylindrical rigidly connected to the base, two located in it and pressed from one another by the stopper rod and rigidly racks connected to the intermediate frame with openings with which the rods interact, and the cylinder cavity located between the two pistons is connected by pipeline to the distribution mechanism nism and structure changing unit acting through the dispensing mechanism depending on the oscillation frequency on the power IL1P locking mechan-isms.

Иа чертеже схематично изображено описываемое устройство.Ia drawing schematically depicts the described device.

Двухкаскадное устройство состоит из амортизирующего объекта 1, св занного через упругие элементы 2 и силовой механизм 3 с промежуточной рамой 4, котора через пневматические амортизаторы 5 и стопорный механизм , состо щий из двух стоек 6, 7, гидроцилиидра 8 с двум поршн ми 9, 10, соединенными прулсииой рают жеви 11, и со стопор щими штоками 12, 13, укреплена на основанииThe two-stage device consists of a shock-absorbing object 1, connected through elastic elements 2 and a force mechanism 3 with an intermediate frame 4, which through pneumatic shock absorbers 5 and a stopper mechanism consisting of two uprights 6, 7, hydrocyliidre 8 with two pistons 9, 10 connected with prulsiyoy ravi chevy 11, and with locking rods 12, 13, reinforced on the basis of

14.Управление силовым механизмом 3 осуществл етс распределительным механизмом14. The control of the power mechanism 3 is carried out by the distribution mechanism

15совместно с электромагнитным клапаном15Combined with solenoid valve

16на основании сигналов датчика ускорений16 based on acceleration sensor signals

17и электронного блока управлени 18. Совокупность регистратора частоты 19, блока управлени 18 и электромагнитного клапана 16 представл ет блок 20 изменени структуры.17 and an electronic control unit 18. The combination of the frequency recorder 19, the control unit 18 and the solenoid valve 16 is the structure change unit 20.

Подача жидкости под давлением в рабочую полость 21 гидроцилиндра 8 и включение в работу или выключение силового механизма 3 в определенные моменты времени осуществл етс блоком изменени структуры на основании сигналов регистратора частоты 19.The supply of pressurized fluid to the working cavity 21 of the hydraulic cylinder 8 and the activation of or switching off the power mechanism 3 at certain points in time is carried out by the structure changing unit based on the signals of the frequency recorder 19.

В стойках 6, 7 выполнены углублени 22, 23, которые повтор ют форму стопор щих щтоков 12, 13. Гидроцилиндр 8 соединен с основанием 14 через опорные стойки 24.In the posts 6, 7, the slots 22, 23 are made, which repeat the shape of the locking rods 12, 13. The hydraulic cylinder 8 is connected to the base 14 through the support posts 24.

При колебани х амортизируемого объекта в области низких частот (до 30 гц) электронный блок управлени 18, отрабатыва сигнал с регистратора частоты 19, посылает команду на электромагнитный клапан 16 дл создани давлени в трубопроводах «Б и «С и включает в работу механизм распределени When vibrations of a depreciable object in the low-frequency region (up to 30 Hz), the electronic control unit 18, processing the signal from frequency recorder 19, sends a command to the solenoid valve 16 to create pressure in the pipelines "B and" C and activates the distribution mechanism

15.При этом жидкость поступает через трубопровод «С в рабочую полость 21 гидроцилиндра 8, порщни 9, 10 раздвигаютс и стопор щие щтоки 12, 13 заход т в углублени 22, 23 стоек 7, основание 14 и промежуточна рама 4 начинают двигатьс как одно целое. В это врем распределительный механизм 15 в ответ на полученный сигнал датчика ускорений 17 так регулирует подачу жидкости в силовой механизм 3, что ускорение амортизируемого объекта 1 уменьщаетс практически до нул . Таким образом, реализуетс перва структура системы, высокоэффективна при низких частотах возмущени . По достижении частоты 30 ГЦ, котора замер етс регистратором 19, электронный блок управлени 18 через электромагнитный клапан 16 прекращает подачу жидкости в трубопроводы «Б и «С, причем трубопроводы «Б и «А перекрываютс , а трубопровод «С сообщаетс с баком. Распределительный механизм 15 также по команде электронного устройства управлени , из работы исключаетс . Давление в полост х «а и «б силового механизма 3 становитс равным и посто нным, он «запираетс , а амортизируемый объект 1 оказываетс неподвижным относительно промежуточной рамы15. At the same time, the fluid enters through the pipeline "C" into the working cavity 21 of the hydraulic cylinders 8, the pistons 9, 10 move apart and the locking rods 12, 13 go into the recesses 22, 23 of the uprights 7, the base 14 and the intermediate frame 4 begin to move as one piece. . At this time, the distribution mechanism 15, in response to the received signal of the acceleration sensor 17, regulates the flow of fluid to the power mechanism 3 so that the acceleration of the depreciable object 1 decreases to almost zero. Thus, the first structure of the system is realized, highly efficient at low perturbation frequencies. Upon reaching the frequency of 30 Hz, which is measured by the recorder 19, the electronic control unit 18 through the solenoid valve 16 stops the supply of fluid to the pipes B and C, with the pipes B and A closed, and the pipe C communicates with the tank. The distribution mechanism 15, also by command of the electronic control device, is excluded from operation. The pressure in the cavities "a and" b of the force mechanism 3 becomes equal and constant, it is locked, and the depreciable object 1 is stationary relative to the intermediate frame

4. В то же врем давление в рабочей полости 21 гидроцилиндра 8 падает, и пружина 11 выводит стопор щие штоки 12, 13 из углублений 22, 23 стоек 6, 7 и в работу вступают 5 пневматические амортизаторы 5. Так реализуетс втора структура системы, эффективна лишь в области высоких частот. При изменении возмущающей силы в сторону низких частот работа активной системы гашени 4. At the same time, the pressure in the working cavity 21 of the hydraulic cylinder 8 drops, and the spring 11 removes the locking rods 12, 13 from the depressions 22, 23 of the uprights 6, 7 and 5 pneumatic shock absorbers take over 5. Thus, the second structure of the system is realized only in the high frequency region. When the disturbing force changes towards lower frequencies, the operation of the active quenching system

10 пибраций происходит в обратном пор дке. Причем при любом направлении изменени частоты возмущающей силы силовой элемент включаетс только тогда, когда уже произощло переключение щтоков 12, 13.10 vibrations occur in reverse order. Moreover, in any direction of change in the frequency of the disturbing force, the power element is switched on only when the rods 12, 13 have already been switched.

5 Преимущество предлагаемой активной системы гашенл вибраций перед другими-это безрезонансный режим работы и высокоэффективна виброизол ци при любом значении частоты возмущающей силы. Кроме того, срок5 The advantage of the proposed active vibration damping system over others is a resonant-free mode of operation and highly efficient vibration isolation at any frequency of the disturbing force. In addition, the term

0 эксплуатации этой системы более продолжителен , так как каждый каскад функционирует при отключенном другом каскаде.The operation of this system is more prolonged, since each stage operates with the other stage disconnected.

Фо эмула изобретени Fo emule of invention

5 Двухкаскадное устройство дл гашени вибраций, содержащее промежуточную раму, упругие элементы, одни из которых св заны с основанием и рамой, а другие - с рамой и колеблющимс объектом, установэ ленный на промежуточной раме силовой механизм, соединенный через трубопровод с последним распределительный механизм , св зываемый с источником давлени , и датчик ускорени , устанавливаемый на5 A two-stage vibration damping device containing an intermediate frame, elastic elements, some of which are connected to the base and the frame, and others to the frame and an oscillating object, mounted on the intermediate frame a power mechanism connected through a pipeline to the last distribution mechanism connected connected to a pressure source, and an acceleration sensor mounted on

5 объекте и взаимодействующий с распределительнЫМ механизмом, отличающеес тем, что, с целью обеспечени безрезонансного режима работы при любом значении частоты возмущающей силы, оно снабжено стопорным5 an object and interacting with a distribution mechanism, characterized in that, in order to provide a nonresonant mode of operation at any value of the frequency of the disturbing force, it is provided with a stop

0 механизмом, установленным параллельно упругим , расположенным между промежуточной рамой и основанием элементам и выполненным в виде цилиндра, жестко св занного с основанием, двух расположенных в нем и0 by a mechanism installed parallel to an elastic element located between the intermediate frame and the base and made in the form of a cylinder rigidly connected with the base, two located in it and

5 отжимаемых один от другого порщией со стопор щими щтоками и жестко соединенных с промежуточной рамой стоек с отверсти ми , с которыми взаимодействуют щтоки, а полость цилиндра, расположенна между5 pushes pressed one from another with retaining brushes and rigidly connected to the intermediate frame of posts with openings with which the brushes interact, and the cylinder cavity located between

0 двух поршней, св зана посредством трубопровода с распределительным механизмом и блоком изменени структуры, воздействующим через распределительный механизм в зависимости от частоты колебаний на силовой0 two pistons, connected through a pipeline with a distribution mechanism and a block of structure change, acting through the distribution mechanism depending on the oscillation frequency on the power

5 или стопорный механизмы.5 or locking mechanisms.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account in the examination:

1. Авторское свидетельство СССР № 214243, М. Кл.- F 16F 9/50, 1967.1. USSR author's certificate No. 214243, M. CL .- F 16F 9/50, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР АЬ 322536, М. Кл.2 F 16F 5/00, 1970.2. USSR author's certificate AB 322536, M. Kl.2 F 16F 5/00, 1970.