SU970007A1 - Поличастотный виброгаситель - Google Patents

Description

(54) ГЮЛИЧАСТОТНЫЙ ВИБРОГАСИТЕЛЬ

1

Изобретение относитс  к гасител м резонансных колебаний различного рода объектов. Оно может быть использовано, например, дл  защиты от вибраций сидени  оператора транспортного средства, подверженного действию нагрузок как посто нной, так и измен ющейс  во времени частоты, а также дл  гашени  вертикальных или горизонтальных колебаний строительных конструкций.

Известен динамический гаситель колебаний , содержащий массу гасител , упругие элементы, предназначенные дл  св зи массы гасител  с защищаемым объектом, и демпфер 1 .

Недостатком данного гасител   вл етс  то, ЧТО он эффективен только при строгом совпадении частоты возмущени  с одной определенной частотой собственных колебаний гасител ,  вл ющегос  системой с одной степенью свободы.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  поличастотный виброгаситель, содержащий корпус, соединенный с защищаемым объектом, и.7 последовательно расположенных в нем и упруго св занных масс 2 .

Недостатком указанного виброгасител  5шл етс  то, что известна  конструкци , содержаща , например, И () масс, присоединенных к защищаемому объекту, позвол ет гасить колебани  объекта

10 только на И частотах (расположенных примерно посредине между двум  смежными частотами собственных колебаний системы).

Кроме того, когда диссипативные

15 свойства системы на смежных собственных частотах существенно различны, настройка гасител  на среднюю между собственными) частоту приводит к значительным колебани м объекта, так как

Claims (2)

1. 20 нулева  точка амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) объекта может лежать на 1/3 разности частот и ближе к одной из частот собственных колеба3-9 НИИ системы. Следовательне, необхсдимость гашени  колебаний объекта на шo гих частотах воздействий (вполне реальна  и щироко распространенна  за,-дача) при использовании известного устройства вызывает создание кр 7шогабаритных т желых поглотителей, содержащих И масс, где и строго должно быть равно количеству частот воздействий. Но и в этом случае малейша  расстройка частот гасител  и источника возмущени , например, иэ-за неточностей изготовлени , нетшательности ухода при эксплуатации виброгасител  приводит к неэффективности , а иногда и нецелесообразности далы ейщего его применени . Цель изобретени  - автоматическа  настройка и гащение колебаний на количестве частот возмущений, превыщающем в несколько раз число масс, а также повышение точности настройки и эф;1зективнести демпфировани . Указанна  цель достигаетс  тем, что виброгаситель снабжен электромагнитами дл  блокировки упругих св зей, демпфирами переменного сухого трени  с гидро- или пневмоприводом, предназначенны КШ дл  св зи между собой различных масс виброгасител , и системой автоматической оптимальной настройки виброга сител  на преобладающую частоту возмущени , вьшолненной в виде вибродатчиков , последовательно св занного с ним измерительного блока, вычислительного блока сравнени  колебаний с нормативными параметрами и выбора варианта гащени , входы которого непосредственн и через частотомер соединены с выходами измерительного блока, блока пам ти соединенного с одним из выходов вычислительного блока,- последовательно св занных между собой блоков управлени  электромагнитами и приводами демп феров, первый из которых соединен с другим выходом вычислительного блока. С целью повыщени  точности наст- рой1Ш и эффективности дe дпфиpoвaни , электромагниты выполнены с электродинамическими катушками. На фиг. 1 изображен (дл  примера) вариант исполнени  трехмассового виб- рогасител  при всех рабоп-ающих упругих св з х между сме шыми массами, гас щего вертикальные колебани  объекта (транспортного средства, кресла мащиниста и т.п.); на фиг. 2 - блок-схема системы автомат1Г1еской настройки виброгасител ; на фиг. 3 - некоторые варианты схем и амплитуднс -частотнь е 74 характеристики (АЧХ) колебаний объекта при блокировке возможных перемещении масс в различных сочетани х. Поличастотный виброгаситель содержит корпус 1, который жестко закреплен на защищаемом объекте 2, имеюшем упруrjTO подвеску 3. В корпусе 1 виброгасител  посредством пружин 4-6 установлены последовательно массы 7-9. Между массами 7-9, а также между корпусом 1 и любой из этих масс в любом сочетании могут быть установлены демпферы сухого трени , условно показанные на фиг, 1 и 2 и только между корпусом 1 и массой 7. Каждый из таких демпферов, установленных дл  при- мера между боковыми стенками, состоит из прижимных стаканов 10, контактирующих со съемными фрикционными накладками 11, и гидро- (пневмо) привода 12. Виброгаситель имеет систему 13 автоматической оптимальной настройки на преобладающу1о частоту возмущени , управл ющуто работой электромагнитов 14 дл  блокировки упругих св зей, . Система 13 автоматической оптимальной настройки состоит из вибродатчиков 15, измерительного блока 16, частотомера 17, вычислительного блока 18 сравнени  колебаний с нормативными параметрами и выбора варианта гащени  ( соединени  масс гасител ), блока 19 пам ти, блока 20 управлени  электромагнитами 14 дл  блокировки упругих св зей и уточненной настройки упругих и диссипативных св зей, вносимых электрическим путем при подключении подвижных электродинамических катущек электромагнитов 14, блока 21 питани  и блока 22 управлени  гидро- (пневмо) приводом 12. Виброгаситель работает следующим образом. При действии на защищаемый объект 2, например, возмущени  с преобладанием в его составе гармонической возмущающей силыРд 1и u;-t. сигнал от вибродатчиков 15 через измерительный блок 16 и частотомер 17 поступает на вход вычислительного блока 18. Так как предполагаютс , в основном, линейные колебани  системы, то определ ют сигнал два его параметра; частота воздействи  (jejj и амплитуда (например, ускорений у объекта, если известны ограничени  по , перегрузкам при эксплуаташш системы). В вычислительном блоке 18 происходит сравнение перегрузки Тс допускаемой Yin в случае Y СУЗ выбор из блока 19 пам ти такого варианта сочетани  блокировки масс гасител  (фиг. 3), при котором одна из частот при полном гашении колебаний объекта, например, Q i будет самой близкой к If , T.e.Q,--u{,f -(&f,-lf) Затем результат выбора сообщаетс  блоку 20 управлени , по сигнал которого включаетс  питание на электро магните 14 только между массами 8 и 9, которые, прит гива сь к нему, образуют единую массу 8+9, при этом мо но трактовать, что жесткость пружины 6 становитс  бесконечной (фиг. 2 и 3,d Если после осуществлени  данной перестройки уровень колебаний объекта остаетс  выше допустимого, то блок 20 управлени  вводит в работу блок 22, ко торый увеличивает сухое трение Н между какими-либо массами до оптимальног значени  HQ (при Y уши), либо дополнительные электрические жесткости и демпфирование при помощи подвижных. катущек электромагнитов 14. Если известно, что предстоит длитель на  эксплуатаци  объекта на частоте W то САУ может быть отключена при автономном питании необходимых электромагнитов . Если частота (f) мен етс  в процессе эксплуатации существенно, то по сигналу вибродатчиков 15 циклы пе- рестройки виброгасител  будут осуществл тьс  .автоматически, по описанной вы ше схеме. Иде  предлагаемого виброгасител  мо жет быть сохранена и использована и при отсутствии сложной и дорогосто щей САУ. В этом случае, например, ступенчатому изменению частоты внешних воздействий Ш{, будут соответствовать какие-либо вариа нты группировки масс гасител  с ручной жесткой блокировкой . Например, запрет-блокировка относительных перемещений масс может осуществл тьс  простейшими рычажноклиновыми вставками с фиксаторами, а упругие элементы дл  предотвращени  больших перемещений масс при резонан- сах могут быть выполнены в. виде гели коидальных или конических пружин. Таким образом, эффективность поличастотного виброгасител  заключаетс  в значительном (в несколько раз) увеличении количества гасимых частот возмущений при неизменном и весьма ма лом числе масс гасител . Псюледнее обсто тельство позвол ет делать гасители с меньщи ш габаритамл, весом и более высокой эффективности. Кроме того , применение автоматической настройк позвол ет безошибочно находить дл  каждого вида возмущений наиболее рациональную схему и режим работы виброгасител . Аналогична  предлагаемой система может быть рекомендована и дл  разпичного рода резонансных машин, уст.ановок и устройств с той лищь разницей, что целью настройки системы в этом случае будет достижение наибольших резонансных амплитуд объекта. Формула изобретени  1.Поличастотный виброгаситель, содержащий соедин емый с защищаемым объектом корпус и П последовательно расположенных в нем и упруго св занных масс, отличающийс  тем, что, с целью автоматической настройки и гашени  колебаний на количестве частот возмущений, превышающем в несколько раз число масс, он снабжен электромагнитами дл  блокировки упругих св зей, демпферами переменного сухого трени  с гидро- или пневмоприводом, предназначенными дл  св зи между собой различных масс виброгасител , и системой автоматической оптимальной настройки виброгасител  на преобладающую частоту возмущени , выполненной в виде вибродатчиков, последовательно св занного с ними измерительного блока , вычислительного блока сравнени  колебаний с нормативными параметрами и выбора варианта гашени , входы которого непосредственно и через частотомер соединены с выходами измерительного блока, блока пам ти, соединенного с одним из выходов вычислительного блока, последовательно св занных между собой блоков управлени  электромагнитами и приводами демпферов, первый из которых соединен с другим выходом вьиислительного блока. 2.Виброгаситель по п.1, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности настройки и эффективности демпфировани , электромагниты выполнены с электродинамическими катушками. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР -Vo 411246, кл. F16F 15/О2, 1973.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 304373, кл. F16F 7/ОО, 1969 (прототип). f( объекта. оЬмнт

   Л