Виброизолятор с регулируемой жесткостью

 

Изобретение относится к средствам виброзащиты объектов в различных областях техники. Наиболее целесообразным является применение в транспортном машиностроении . Цель изобретения - повышение эффективности виброгашения, чувствительности и стабильности работы устройства. Виброизолятор содержит объект и основание , соединенные упругим элементом, жесткость которого регулируется исполнительным органом, а также датчик относительных смещений объекта и основания и блок управления исполнительным органом, включающий фильтр, нижних частот, полосовой фильтр, дифференцирующее звено, усилитель сумматор, делитель, функциональный преобразователь и усилитель мощности. При смещении объекта относительно основания датчик вырабатывает сигнал, пропорциональный величине смещения, и на выходе сигнал содержит постоянную и медленно меняющуюся компоненту |о и |р - компоненту, соответствующую рабочим частотам. Так как характеристика функционального преобразователя обратно пропорциональна функции передаточной характеристики усилителя мощности и исполнительного органа, то жесткость С упругого элемента изменяется в зависимости от относительного смещения объгде Со - среднее екта -. 1-Ц+-ф, SP+SP значение жесткости упругого элемента. Полученный закон изменения жесткости обеспечивает теоретически абсолютное виброгашение. 1 ил. (Л ю ic со |С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со — среднее

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3744755/24 (22) 03.04.84 (46) 07.04.86. Бюл. № 13 (71) Северо-Западный заочный политехнический институт (72) В. М. Рогачев (53) 62-50 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 568770, кл. F !6 F 9/50, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 958741, кл. F 16 F 15/03, 1979. (54) ВИБРОИЗОЛЯТОР С РЕГУЛИРУЕМОА ЖЕСТКОСТЪЮ (57) Изобретение относится к средствам виброзащиты объектов в различных областях техники. Наиболее целесообразным является применение в транспортном машиностроении. Цель изобретения — повышение эффективности виброгашения, чувствительности и стабильности работы устройства.

Виброизолятор содержит объект и основание, соединенные упругим элементом, жесткость которого регулируется исполнительным органом, а также датчик относительных сме„„Я0„„1223213 А (Я) 4 б 05 D 19 02 щений объекта и основания и блок управления исполнительным органом, включающий фильтр нижних частот, полосовой фильтр, днфференцирующее звено, усилитель сумматор, делитель, функциональный преобразователь и усилитель мощности. При смещении объекта относительно основания датчик вырабатывает сигнал, пропорциональный величине смещения, и на выходе сигнал содержит постоянную и медленно меняющуюся компоненту о и р — компоненту, соответствующую рабочим частотам. Так как характеристика функционального преобразователя обратно пропорциональна функции передаточной характеристики усилителя мощности и исполнительного органа, то жесткость С упругого элемента изменяется в зависимости от относительного смещения объекта — -=1 — - - — — е, где с 5 +a5

4+4 значение жесткости упругого элемента. Полученный закон изменения жесткости обеспечивает теоретически абсолютное виброгашение. 1 ил.

1223213

Изобретение относится к средствам вибро защиты объектов в различных областях техники и может быть применено в транспортном машиностроении.

Цель изобретения — повышение эффективности виброгашения, чувствительности и стабильности работы устройства.

На чертеже изображена схема ви6роизолятора с регулируемой жесткостью.

Между объектом 1 и основанием 2 размешен упругий элемент 3, регулирование 10 жесткости которого осуществляется исполнительным органом 4, и датчик 5 относительных смещений объекта и основания. Управление исполнительным органом осуществляется блоком 6 управления, вход которого подключен к выходу датчика 5. Блок 6 управления содержит последовательно соединенные фильтр 7 нижних частот, полосовой фильтр 8, дифференцирующее звено

9, усилитель 10 с регулируемым коэффициентом усиления, сумматор 11, делитель 12, функциональный преобразователь 13, усилитель 14 мощности. Кроме того, свободный вход сумматора 11 подключен к выходу полосового фильтра 8, свободный вход делителя 12 — к выходу фильтра нижних частот. 25

Виброизолятор работает следующим образом.

При смещении объекта 1 относительно основания 2 датчик 5 вырабатывает сигнал, пропорциональный величине этого смещения. После устранения высокочастотных помех в фильтре 7 нижних частот сигнал содержит постоянную и медленно меняющуюся компоненту (o и компоненты р, соответствующие рабочим частотам. Этот сигнал поступает на входы делителя 12 и полосового фильтра 8. В последнем выделяется составляющая сигнала рабочих частот, которая подается на входы сумматора 11 и дифференцирующего звена 9. После дифференцирования этой составляющей и усиления в g раз в усилителе 10, получен- 40 ный сигнал g g поступает в сумматор 11.

Сигнал на выходе сумматора, равный g +

+gFр, поступает на вход делителя 12. Последний формирует сигнал, пропорциональный Z — р+ р, который поступает на вход 45

Eo+4p функционального преобразователя 13, где происходит его преобразование, а затем и усиление в усилителе 14. Выходной сигнал усилителя поступает в исполнительный орган 4, который осуществляет изменение жесткости в соответствии с его характеристикой. Приняв характеристику функционального преобразователя, равную обратной функции передаточной характеристики усилителя мощности и исполнительного органа, получаем изменение жесткости С упругого элемента 3 в зависимости от относительного смещения объекта по закону

С, +д

Со ьо-1- Кр где Со — среднее значение жесткости упругого элемента.

Полученный закон изменения жесткости обеспечивает теоретически абсолютное виброгашение, т. е. x(t) =О, в условиях переменности статических нагрузок и повышенных демпфирующих свойств материала упругого элемента. При этом относительные колебания gp(t) оказываются равными колебаниям основания q(t), которые всегда конечны. Последнее обеспечивает высокую чув ствительность и стабильность работы устройства.

Применение виброизолятора обеспечивает подавление колебаний объектов переменной массы на вибрирующем основании, что приводит к повышению долговечности, надежности и комфортабельности объекта и его оборудования.

Формула изобретения

Виброизолятор с регулируемой жесткостью, содержащий исполнительный орган, датчик кинематических параметров и блок управления жесткостью, включающий последовательно соединенные сумматор, делитель, функциональный преобразователь и усилитель мощности, выход которого соединен с входом исполнительного органа, а также фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу датчика кинематических параметров, а выход — к второму входу делителя, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности виброгашения, чувствительности и стабильности работы устройства, датчик кинематических параметров выполнен в виде датчика относительных перемещений, а блок управления снабжен последовательно соединенными полосовым фильтром, дифференцирующим звеном и усилителем с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого соединен с первым входом сумматора, к второму входу которого подключен выход полосового фильтра, а выход фильтра нижних частот соединен также с входом полосового фильтра.!

223213

Составитель М. Левина

Редактор Г. Волкова Техред И. Верее Корректор А. Тяско

Заказ 1713/51 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4