SU970004A1 - Способ гашени механических колебаний объекта на двухкамерной пневмоподвеске и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

Известно также устройство дл  гашени  механических колебаний объекта на двухкамерной пневмоподвеске, содержащее корпус, разделенный на Д1зе камеры, расположенный между камерами импульсный электроклапан, имеющий обмотку; возбуждени  и блок управлени  переключением электроклапана. Блок управлени  электроклапаном включает в себ  фильтр низких частот, подключенный к выходу датчика ускорений, и периодические звень , соединенные последовательно с фильтром низких частот, усилитель мощности , реле и сумматор, к входам которого через соответствующие репе подклю чены выходы апериодических звеньев, а к выходу через усилитель мощности - об- мотка электроклапа-на. Величина жесткости подвески при указанном ее изменении принимает два значени : минимальное , соответствующее движению объекта к положению статического равновеси , и максимальное, соответствующее движению объекта к своим крайним положени м . Диссипаци  энергии колебаний объекта осуществл етс  в крайних положени х объекта за счет созданной в течение четверти периода (при движении объе та от положени  статического равновеси  разности химических потенциалов газов, под действием которой происход т необра тимые термодинамические процессы перетекани  и смещивани  газов полостей. Изменение структуры упругих св зей, при вод щее к по влению диссипации энергии колебаний, позвол ет гасить механические колебани  без введени  в подвеску сил сопротивлени , обеспечиваемых специальным гас щим устройством L4 J. Однако известные способ и устройство не обеспечивают эффективного гаще- ни  механических колебаний в св зи с тем, что прин тые в этом способе и устройстве последовательность и длительность процессов перетекани  и смещивани  газов между полост ми не обеспечивают высокой степени необратимости эти термодинамических процессов, а следовательно , не обеспечивают и высокой степени диссипации энергии колебаний. С одной стороны это обуслов-пено тем, что в известном способе и устройстве по этому способу соединение полостей производ т в положени х, соответствующих небольшим амплитудам колебаний объекта, а не в положени х, соответствуюших наибольшей разности химических потенциалов газов полостей.

Указанные положени  объекта различны вследствие неизбежного теплообмена газов полостей с окружающей средой и ругих причин. С другой стороны, мала  степень диссипации энергии колебаний в известных способе и устройстве обусловлена еще и тем, что после установлени  равенства химических потенциалов газов полостей вблизи крайних, соответ- ствующих наибольшим амплитудам положени х амортизированного объекта производство энтропии и диссипаци  энергии в пневмоподвеске прекращаютс , и при последующем движении объекта к положению статического равновеси  парамет- ры состо ни  газа в полост х измен ютс  одинаково. Тем самым, четверть периода колебаний .между газами полостей не создаетс  разность химических потенциалов , котора   вл етс  главной движущей силой дл  производства энтропии в подвеске. Последующее прекращение одинакового изменени  термодинамических параметров газов полостей, осуществл емое путем разъединени  полостей в подожении статического равновеси , приводит при дальнейшем движении объекта к созданию некоторой разности химических потенциалов газов. Но эта разность невелика, так как она создаетс  за счет энергии колебаний объекта только в течение четверти периода колебаний объекта, следовательно, незначите тьной будет степень необратимости последующих термодинамических процессов перетекани , смещивани  газов и диссипации энергии колебаний . Причиной отмеченных недостатков в известном устройстве  вл етс , во-первых , применение датчика ускорений, с помощью которого можно зафиксировать только кинематические характеристики объекта, но не термодинамические параметры состо ни  газов полостей, определ ющие разность химических потенциалов и диссипацию энергии колебаний. Во-вторых , применение в блоке управлени  переключени  электроклапана релейных элементов , срабатывающих от сигналов, пропорциональных перемещению и скорости объекта, в принципе не позвол ет произвести соединение и разъединение, полостей в положени х объекта, отличающихс  от крайних и от положени  статического равновеси . Кроме того, электроклапан , примененный в устройстве дл  реализации известного способа, не позвол ет обеспечить высокую степень необратимости термодинамических процес5 соБ перетекани  и смешивани  даже при сравнительно низких частотах колебаний вследствие присущих этому типу клапанов недостатков, главным из которых  в;1 етс  недостаточно высокое быстродействие . Цель изобретени  - повышение эффективности гашени  колебаний. Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе гашени  механических колебаний объекта на двухкамерной пневмоподвеске , заключающемс  в том, что за сче разъединени  камер пневмоподвески создают разность химических потенциалов наход щихс  в них газов, а при последующем соединии этих камер и смещивании газов осуществл ют диссипацию энер гии колебаний объекта, соединение камер производ т в момент наибольшей разности химических потенциалов газов, отнесенных к их абсолютным температурам , а разъединение камер - в моменты установлени  равенства химических потенциалов газов, отнесенных к их абсолютным температурам. При этом устройство дл  гашени  колебаний объекта на двухкамерной пневмоподвеске , содержащее корпус, разделенный па две камеры, расположенный между камерами импульсный злектрокла- пан, имеюший обмотку возбуждени , и блок управлени  переключением электро- клапана, снабжено установленными в каждой камере датчиками давлени  и тем пературы, электроклапан снабжен дополнительной обмоткой возбуждени  и подвижной катушкой, блок управлени  выпол нен в виде двух параллельных цепей, каж да  из которых состоит из сумматора, двух логарифматоров, посредством одног из которых датчик давлени  соединен с одним входом сумматора, а посредством другого датчик температуры соединен через умножитель с другим входом сумматора , и одной последовательной цепи, состо щей из компаратора, к входам которого подключены выходы сумматоров , формировател  импульсов, входы ко торого непосредственно и через дифференцируюшее звено подключены к выходу компаратора и ключевого усилител  мощ ности, два выхода которого соединены соответственно с основной и дополнитель ной обмотками возбуждени , а третий, выход - с подвижной катушкой импульсн го электроклапана. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства , реализующего предлагаемый спО соб; на фиг. 2 - импульсный электрокла4 пан, общий вид в разрезе; на фиг. 3 график изменени  разности химических потенциалов, отнесенных к абсолютным температурам газов, и знака ее скорости а такжа диаграмма импульсов напр жени , подаваемых в обмотки возбуждени  и катушку клапана дл  соединени  и разъединени  полостей. Устройство содержит корпус 1, импульсный электроклапан 2, расположенный в перегородке между камерами 3 и 4 корппуса 1, в каждую из которых у становле- ны датчики 5 и 6 давлени  и датчики 7 и 8 температуры. Блок управлени  пеpeключением электроклапана 2 выполнен в виде двух параллельных цепей, состо щих из логарифматоров 9-12. Выходы лога- рифматоррв 9 и 3 О непосредственно, а выходы логарифматоров 11 и 12 через умножители 13 и 14соединены с соответствующими сумматорами 15 и 16, выходы KOTOpbix через последовательную цепь, состо щую из компаратора 17, формировател  18 импульсов, подключены к ключевому усилителю 19 мошлости, причем компаратор 17 и формирователь 18 импульсов соединены между собой как непосредственной линией 20, так и через дифференцирующее звено 21. Выходы усилител  19 мощности соединены с основной и дополнительной обмотками 22 и 23 возбуждени  и с подвижной катущкой 24 импульсного электроклапана 2 (фиг. 2), имеющего также верхний магнитопровод 25, нижний магнитопровод 26, запорный  корьклапан 27, жестко скрепленный с подвижной катушкой 24, котора  помещена в воздушный зазор магнитопровода 26, на котором установлены неферромагнитные упоры 28, служащие одновременно направл ющими элементами дл   кор -клапана. Предлагаемый способ реализуетс  с помощью устройства следующим образом. Посредством датчиков 5 и 6 давлени  и датчиков 7 и 8 температуры измер ют давление и температуру газов в камерах 3 и 4 и полученные сигна.чы подают на логарифматоры 9-12, с выходов которых сигналы, пропорциональные логарифмам давлени  и температуры газов, каждой из камер направл ют на сумматоры 15 и 16, причем сигналы, пропорциональные логарифму температуры полостей, предварительно умно 1 аioT на посто нное число, завис щее от состава газа. На выходах сумматоров 15 и 16 получают сигналы, фопорниональные химическим потенциалам газов, отнесенным к их абсолютным температурам , которые подают на кот шаратор 17, с выхода которого снимают сигнал, пропорциональный разности химических потенциалов газов камер 3 и 4. Этот сигнал непосредственно через линию 20 и через дифференцирующее звено 21, с помощью которого получают скорость изменени  сигнала, подают на формирователь 18 импульсов, при Помощи которого в положени х объекта, соответствующих наибольшей разности отнощений химических потенциалов газов и их температурам , определ ют знак скорости этой разности и вырабатывают запускающие импульсы , которые направл ют на ключевой усилитель 19 мощности. Посредством ключевого усилител  19 мощности формируют пр моугольный провал напр жени  в обмотке 22 возбуждени  (фиг. 3) и подают импульсы напр жени  в обмотку 23 и подвижную катущку 24, благодар  чему перемещают запорный  корь-клапан 27 в Крайнее нижнее положение до соприкосновени  с упорами 28 и сообщают камеры 3 и 4. После установлени  равенства химических потенциалов газов, отнесенных к их абсолютным температурам , задним фронтом провала напр жени  в обмотке 22 подают в подвижную катущку 24 импульс напр жени  противоположной пол рности, благодар  чему перемещают  корь-клапан 27 в крайнее верхнее положение и разобщают камеры 3 и 4. Длительность промежутка времени S. в течение которого камеры 3 и 4 сообщены, подбирают экспериментально, определ   момент установлени  ра венства химических потенциалов газов, отнесенных к их абсолютным температурам. Использование предлагаемых способа и устройства дл  решени  механических колебаний обеспечивает по сравнению с известными способами и устройствами повышение плавности хода и срешней скорости движени  транспортных средств уменьшение динамических нагрузок, передаваемых на сооружени  при ударных воздействи х , например землетр сени х, повыщение надежности систем амортизации , так как реализаци  предлагаемого способа позволит отказатьс  от применени  гидроамрртизаторов.

Claims (4)

1. Способ гашени  механических колебаний объекта на двухкамерной пневмоподвеске , заключающийс  в том, что за счет разъединени  камер пневмоподвески создают разность химических потенциалов наход щихс  в них газов, а при последующем соединении этих камер и смешивании газов осуществл ют диссипацию энергии колебаний объекта, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности гашени  колебаний, соединение камер производ т в моменты наибольшей разности химических потенциалов газов, отнесенных к их абсолютным температурам, а разъединение камер - в моменты установлени  равенства химических потенциалов газов, отне сенных к их абсолютным температурам. 2. Устройство дл  гашени  механических колебаний объекта на двухкамерной пневмоподвеске, содержащее корпус, разделенный на две камеры, расположенный между камерами импульсный электроклапан, имеющий обмотку воз-

буждени , и блок управлени  переключением электроклапана, отличающеес  тем, что оно снабжено установленными в каждой камере датчиками давлени  и температуры, электроклапан снабжен дополнительной обмоткой возбуждени  и подвижной катушкой, блок управлени  выполнен в виде двух параллельных цепей, кажда  из которых состоит из сумматора, двух логарифматоров, посредством одного из которых датчик давлени  соединен с одним входом сумматора , а посредством другого датчик температуры через умножитель - с другим входом сумматора и одной последовательной цепи, состо щей из компаратора, к входам которого подключены выходы сумматоров, формировател  импульсов, входы которого непосредственно и через дифференцирующее звено подключены к выходу компаратора и ключевого усилител  мощности, два выхода которого соединены соответственно с основной и дополнительной обмотками возбуждени , а третий выход - с подвижной катушкой импульсного электроклапана.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Елисеев С. В. Структурна  теори  виброзащитных систем. Новосибирск, Наука , 1978, с. 206.

2.Авторское свидетельство СССР № 623759, кл. В 60 G 11/26, 1978.

3.Емель нов С. В. Системы автоматического управлени  с переменной структурой. М., Наука, 1967, с. 48

(прототип).

4.Авторское свидетельство СССР № 56877О, кл. F16F 9/5О, 1975 (прототип). фие.Э t.Cfff i.cffi вдматна21 feft Hamt/u/HalS ff A Orrr/fO 22 i.cff