Устройство для гашения колебаний длинномерных консолей
УСТЮЙСТВО ДЛЯ АШЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ ДЛИННОМЕРНЫХ КОНСОЛЕЙ, содержащее стержень с инерционной массой, шарнирную опору стержня, связанный с последним демпфер и упругие элементы, устанав-. ливаемые на консоли, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности гашения колебаний, инерционная масса выполнена в виде двухстепенного гироскопа , кольцо которого жестко свяэано со стержнем и с упругими элементами и который установлен так, что его ось прецессии совпадает с направлением оси стержня, отно .шение частоты собственных колебаний уст ройства относительно щарнирной опоры д при невращающемся роторе гироскопа и частоты собственных колебаний гироскопа Ып относительно оси прецессии при невращающем ся роторе к частоте собственных колебаний
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
09) (10 15„ F 16 F 15/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCXOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
4)g, 4) р Н вЂ” - — -(l-0 n\ I< —, o о «Б4К . (21) 3570249/25 — 28 (22) 30.03.83 (46) 07.12.84. Бюл. Р 45 (72) Р, И. Виноградов, Г. В. Никитин. и Ю. В. Петров (53) 621.567.2 (088.8) (56) 1; Авторское свидетельство, СССР
Р 355409, кл. F 16 F 15/02, 1969.
2. Авторское свидетельство СССР Р 608026, кл. F 16 F 15/04, 1978 .(прототип); (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АШЕНИЯ
КОЛЕБАНИЙ ДЛИННОМЕРНЫХ КОНСОЛЕЙ, содержащее стержень с инерционной массой, шарнирную опору стержня, связанный с последним демпфер и упругие элементы, устанавливаемые на консоли, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения эффективности гашения колебаний, инерционная масса выполнена в виде двухстепенного гироскопа, кольцо которого жестко связано со стержнем и с упругими элементами н который установлен так, что его ocr прецессии совпадает с направлением- оси стержня, отно.шение частоты собственных колебаний уст .ройства относительно шарнирной опоры ©< при невращающемся роторе гироскопа и час- тоты собственных колебаний гироскопа Qp относительно оси прецессии при невращающемся роторе к частоте собственных колебаний длинномерной консоли г»„ определено по формуле г, - н, ®rг. где (« .—; Н; К,1 » «вЂ”, р (»о
Н вЂ” кинетический момент гироскопа;
l — радиальный момент инерции ротора гироскопа с кожухом; тг — масса устройства, приведенная к центру масс гироскопа;
1 — расстояние от центра масс гироскопа . до шарнирной опоры;
М вЂ” масса консоли, приведенная к шарнирной опоре устройства.
1128018 аж 912 Подписное
Изобретение относится к средствам гашения колебаний различных длинномерных объектов.
Известен динамический гаситель, содержащий рычаг с массой на одном из его концов и упругий элемент, устанавливаемый между объектом и другим концом рычага (1), Однако такой динамический гаситель имеет узкий рабочий диапазон по ча тоте.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату 10 является устройство для гашения колебаний длинномерных консолей, содержащее стержень с инерционной массой, шарнирную опору стерж. ня, связанный с последним демпфер и упругие элементы, устанавливаемые на консоли (2). 15
Недостатком известного устройства является малая эффективность, обусловленная невозможностью обеспечения требуемых перемещений инерционной массы из-за габаритных ограничений и сложностью перенастройки устройства на другую резонансную частоту.
Цель изобретения — повышение эффективности гашения колебаний, Указанная цель достигается тем, что в устройстве для гашения колебаний длинномерных 25 консолей, содержащем стержень с инерционной массой, шарнирную опору стержня, связанный с последним демпфер и упругие эле-, менты, устанавливаемые ла консоли, инерционная масса выполнена в виде двухстепенного гироскопа, кольцо которого жестко связано со стержнем и с упругими элементами, и который установлен так, что его ось прецессии совпадает с направлением оси стержня, отношение частоты собственных колебаний устройства относительно шарнирной опоры (d при
35 невращающемся роторе гироскопа и частоты собственных колебаний гироскопа 4J (rr относительно оси прецессии при невращающемся роторе к частоте собственных колебаний длин40 номерной консоли Q определено по формуле — =(1-0,36 п ) 1 () б . О 1Ф т где, п г — Н, — юг с
ns Н )К1 . 7
", u0 36
Н вЂ” конематический момент гироскопа;"
1 — радиальный момент инерции ротора ( гироскопа с кожухом;
mr — масса устройства, приведенная к центру масс гироскопа;
1 — расстояние от цейтра масс .гироскопа с до шарнирной опоры;
М вЂ” масса консоли, приведенная к шар-1 нирной опоре устройства.
На чертеже изображена схема устройства. для гашения колебаний длинномериых консолей.
ВНИИПИ Заказ 9006/25 Тир
Устройство содержит стержень 1, шарнирную опору 2, демпфер 3, упругие элементы 4 и 5, инерционную массу в виде двухстепенного гироскопа, включающего ротор 6, кожух 7, жестко закрепленный на оси 8 прецессии гироскопа, жестко связанное со стержнем 1 кольцо 9, относительно которого гиромотор 6 в кожухе свободно вращается на оси 8, и упругий элемент 10.
Гироскоп установлен так, что его ось 8 прецесси совпадает с направлением оси стержня 1. Упругие элементы 4 и 5 соединены одними концами с консолью 11, а другими — с кольцом 9, упругий элемент 10 обеспечивает упругую связь между осью 8 и кольцом 9.
Демпфер 3 содержит поршень 12 и шатун
13, шарнирно связанный со стержнем 1 и поршнем 12. Шарнирная опора 2 связывает стержень 1 с конструкцией консоли 11.
Устройство работает следующим образом.
Ротор гироскопа приводится во вращение с угловой скоростью Я и имеет кинемати-„ ческий момент H. При упругих колебаниях консоли 11 за счет инерции массы ротора 6 и кожуха 7 стержень 1 колеблется относительно оси n — n, при этом гироскоп совершает поступательное движение вдоль оси
ОУ и вращательное вокруг оси ОХ с угловой скоростью 6J Вращение с угловой скоростью 41, приводит к появлению первичного гироскопического момента М < и гироскоп начинает прецессировать с угловой скоростью
И3, что ведет к появлению вторичного гироскопического момента Мг, который при соответствующей настройке устройства увеличивает момент инерции массы гироскопа, колебания консоли при этом уменьшаются.
Параметры устройства для обеспечения гашения колебаний консоли должны быть определены по формуле (1).
Таким образом, использование двухстепенного гироскопа в качестве инерционной массы позволяет повысить эффективную инерционность массы, что обеспечивает повышение эффективности предлагаемого устройства при ограничениях на перемещение массы.
Перенастройка устройства на другую резонансную частоту колебаний консоли обеспечивается изменением частоты вращения ротора гироскопа.
Использование предлагаемого устройства для гашения колебаний длинномерных консолей позволит уменьшить динамические нагрузки, действующие на объекты, что приведет к повышению надежности их работы.
Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул.Проектная, 4
