Компенсатор жесткости

 

КОМПЕНСАТОР ЖЕСТКОСТИ, размещаемый между виброизолируемым объектом и основанием параллельно основному упругому элементу, о личающийся тем, что, с целью обеспечения компенсации жесткости при пространственных колебаниях объекта, он содержит якорь, вьтолненный в виде тела вращения и закрепляемый на объекте, и взаимодействующий с ним магнит, выполненный в виде сферы и закрепляемый на основании в направляющих с возможностью перемещения с трением в трех взаимно перпендикулярных направлениях , якорь размещен с зазором внутри магнита, а усилие взаимодействия между ними выбрано равным или меньшим сил трения в направляюi щих . СО о -

COOS СОВЕТСКИХ

СЮН ИОН Ю

РЕСПУБЛИН аяг аг>

Э(5г) Р 16 Р 1 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВГ ЩИ) Рог g

l3 . ц, г иьлиод ц (21) 3642990/25-28 (22) 30.06.83 (46) 15.09.84. Бюл. В 34

-(72) А.К. Зуев и В.П. Ковырзин (53) 621-567.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 297771, кл . Е 21 С 19/00.

2. Расчеты прочности судовых кон,струкций и механизмов. Труды НИИВТ, вып. 162. Новосибирск, 1982, с. 78, рис. 2 (прототип). (54) (57) кОггпенсАтОР жесткОсти, размещаемый между виброизолируемым объектом и основанием параллельно основному упругому элементу, о тл и ч а ю шийся .тем, что, с целью обеспечения компенсации жесткости при пространственных колебаниях объекта, он содержит якорь, выполненный в виде тела вращения и закрепляемый на объекте, и взаимодействующий с ним магнит, выполненный в виде сферы и закрепляемый на основании в направляющих с возможностью перемещения с трением в трех взаимно перпендикулярных направлениях, якорь размещен с зазором внутри магнита, а усилие взаимодействия между ними выбрано равным или меньшим сил трения в направляющих.

1113604 2

15

25

40

Изобретение отно "ится к машиностроению и может бьггь использовано в различных отраслях народного хозяйства для защиты объектов от вибрациИ.

Известен компенсатор жесткости, содержащий шагающие упругие элементы, выполненные в виде консольных рессор, закрепленньгх на корпусе и связанньгх через призматические ножи с ползунками, фиксирующимися силами сухого трения на виброизолируемом объекте (13.

Недостатком указанного компенсатора является нелинейность его характеристики и неполная компенса ция вследствие этого усилий при относительных перемещениях основания и виброизолируемого объекта.

Наиболее близким по технической с ущн ости к пр едла гае мому я вл яет ся компенсатор жесткости, размещаемый между виброизолируемым объектом и основанием параллельно основному упругому элементу и включающий в себя шатуны, ползуны, пружины и огра° ничители хода ползунов С24.

Недостатком известного компенсатора является то, что он обеспечивает компенсацию жесткости только в одном направлении .

Цель изобретения — обеспечение компенсации жесткосги при пространственных колебаниях объекта.

Указанная цель достигается тем, что компенсатор жесткости, размещаемый между виброизолируемым объектом и основанием параллельно основному упругому элементу, содержит якорь, выполненный:e виде тела вращения и закрепляемый на виброизоли- . руемом объекте, и взаимодействующи:r с ним магнит, выполгенный в виде сферы и закрепляемьгг на основании с возможностью перемещения с трением в трех взаимно перпендикулярных направлениях, якорь размещен с зазором внутри магнита, а усилие вза— имодействия между ними выбрано равным или меньшим сил трения в направляющих.

На фиг. 1 представлена схема компенсатора жесткостиг на фиг. 2 силовая характеристика подвески.

Компенсатор жесткости содержит сферический якорь 1, жестко закрепленный посредством штока 2 на основании 3, и магнит 4, неподвижно закрепленный на пол зуне 5. Магнит

4 выполнен в виде сферы, содержащей набор магнитов 6, установленных неподвижно в диамагнитном материале.

Ползун 5 расположен в подпятнике 7 и прижимается к нему с помощью пружины 8 и тормозной колодки 9. Подпятник 7 установлен на виброиэолируемом объекте 10 и прижимается к нему при помощи пружины 11 и шайбы

12. Объект 10 соединен с основанием

3 упругими элементами 13. Квазинулевая жесткость подвески по всем направлениям достигается за счет параллельной работы упругих элементов 13 и компенсатора жесткости, как показано на фиг. 2, где а — силовая характеристика упругого элемента

13(ВГ),  — силовая характеристика компенсатора жесткости (В„ Г, ).

Последняя подобрана так, что угол ее наклона к оси Х равен по величине, но противоположен по знаку углу наклона характеристики упругого элемента 13. В результате сложения этих характеристик получается характеристика подвески (фиг. 2 8) участок В Г для амплитуд колебаний, не превышающих r.

Компенсатор работает следующим образом.

При колебаниях основания 3, например, в направлении оси х (фиг. 1), амплитуда которых не превышает (где r — зазор между якорем 1 и магнитом 4), якорь 1 перемещается внут— ри магнита 4, не соприкасаясь с ним, и подвеска имеет силовую характеристику В Г (фиг. 2) . При движении основания 3 вверх (или вниз) на величину, большую r, якорь 1 упирается в сферическую поверхность магнита 4, и ползун 5 проскальзывает вверх (или вниз) относительно подпятника 7. Таким образом происходит перестройка компенсатора на новую характеристику Д Е (или А В, или любую другую, параллельную оси абсцисс). При амплитуде колебания основания 3 в горизонтальной плоскости, большей r, перемещаться будет подпятник 7 относительно объекта 10, и силовые характеристики по этим направлениям. будут аналогичны приведенным на фиг. 2. С целью предотвращения залипания якоря f на внутренней сферической поверхности магнита 4 силы сухого трения при

13604

Составитель Э. Неселовский

Редактор К. Волощук Техред Л .Мартяшова Корректор.Л. Пилипенко

Заказ 6554/30 Тираж 912 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 11 перемещении ползуна 5 и подпятника

7 превышают силы притяжения якоря 1 и магнита 4.

Если амплитуды колебаний виброизолируемого тела одинаковы по всем направлениям, то якорь 1 выполняется в виде шара. Если амплитуды . колебаний различны, то якорь 1 может быть выполнен в виде эллипсоида

4 так, чтобы зазоры. между ним и внутренней сферической поверхностью магнита 4 равнялись этим амплитудам.

Применение предлагаемого компенсатора жесткости позволяет получить квазинулевую жесткость по трем взаимно перпендикулярным направлениям и существенно упростить кинематическую схему подвески.