Устройство для управляемой виброизоляции

 

Изобретение относится к средствам защиты от вибрации объектов различного назначения. Целью изобретения является повышение эффективности и надежности виброизоляции. Это достигается за счет создания компенсирующих воздействий, не зависимых от вибрационного воздействия, представляющего собой случайную стационарную или медленно меняющуюся по уровню вибрацию. Устройство для управляемой виброизоляции содержит источник 1 вибрационных воздействий, действующий через виброизоляторы 2, датчик вибрационного воздействия в виде счетчика 3 силы, проставку 4, датчик 5 суммарного вибрационного воздействия, источник 7 компенсирующего воздействия, который включает в себя генератор 8 независимого сигнала, детекторы 9 полярности, переключатель 10, регулятор 11 уровня сигнала, полосовой фильтр 12, усилитель 13 мощности и генератор вибрационного воздействия, выполненный либо в виде вибровозбудителя 14, либо в виде пьезопакета. Датчик вибрационного воздействия может быть выполнен в виде датчика ускорения. Переключатель 10 включает в себя формирователь 15 сигнала, сумматор 16, ключи 17. 2 3. п. ф-лы, 3 ил. I

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК!

5114 F 16 F 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4054483/24-24 (22) 10.04.86 (46) 15.06.88. Бюл. № 22 (71) Казанский авиационный институт им. А. Н. Туполева и Институт машиноведения АН СССР (72) Я. С. Урецкий, 3. А. Баширов, В. В. Яблонский и О. В. Радина (53) 62.50 (088.8) (56) Фролов К. В. и др. Прикладная теория виброзащитных систем. М., 1980, с. 276.

Авторское свидетельство СССР № 1010353, кл. F 16 F 15/03, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЯЕМОЙ

ВИБРОИЗОЛЯЦИИ (57) Изобретение относится к средствам защиты от вибрации объектов различного назначения. Целью изобретения является повышение эффективности и надежности виброизоляции. Это достигается за счет создания компенсирующих воздействий, не заÄÄSUÄÄ 1402736 А 1 висимых от вибрационного воздействия, представляющего собой случайную стационарную или медленно меняющуюся по уровню вибрацию. Устройство для управляемой виброизоляции содержит источник 1 вибрационных воздействий, действующий через виброизоляторы 2, датчик вибрационного воздействия в виде счетчика 3 силы, проставку 4, датчик 5 суммарного вибрационного воздействия, источник 7 компенсирующего воздействия, который включает в себя генератор 8 независимого сигнала, детекторы 9 полярности, переключатель 10, регулятор 11 уровня сигнала, полосовой фильтр

12, усилитель 13 мощности и генератор вибрационного воздействия, выполненный либо в виде вибровозбудителя 14, либо в виде пьезопакета. Датчик вибрационного воздействия может быть выполнен в виде датчика ускорения. Переключатель 10 включает в себя формирователь 15 сигнала, сумматор 16, ключи 17. 2 з. и. ф-лы, 3 ил.

1402736

Изобретение относится к средствам защиты от вибрации объектов различного назначения.

Целью изобретения является повышение эффективности и надежности виброизоляции путем создания компенсирующих воздействий, независимых от вибрационного воздействия, представляющего собой случайную стационарную или медленно меняющуюся по уровню вибрацию.

На фиг. 1 и 2 изображена функциональная схема устройств в случаях использования различных датчиков и генераторов компенсируюшего воздействия; на фиг. 3 — временные диаграммы, поясняющие работу устройств .

Устройство (фиг. 1) состоит из источника 1 вибрационного воздействия, действующего через виброизолятор 2, датчик 3 вибрационного воздействия, проставку 4 и датчик 5 суммарного вибрационного воздействия на изолируемый объект 6, например фундамент работающего механизма, а также источник 7 компенсирующего воздействия.

Последний содержит последовательно соединенные генератор 8 независимого сигнала например генератор узкополосного шума, пару разнополярных детекторов 9 полярности, переключатель 10, управляющий вход которого соединен с выходом датчика 3 вибрационного воздействия, регулятор 11 уровня сигнала, управляющий вход которого соединен через полосовой фильтр 12 с выходом датчика 5 суммарного вибрационного воздействия, усилитель 13 мощности и вибровозбудитель 14.

Переключатель 10 содержит формирователь 15, сумматор 16 и пару управляемых ключей 17, входы которых соединены с выходами соответствующих детекторов 9, а выходы соединены с входами сумматора 16, выход которого является выходом переключате ля 10, вход формирователя 15 является управляющим входом переключателя 10, а два

его выхода соединены с управляющими входами соответствующих управляемых ключей 17.

Устройство, изображенное на фиг. 2 в отличие от устройства, изображенного на фиг. 1, содержит в качестве датчика вибрационного воздействия датчика 18 ускорения или перемещения, установленный на проставке 4, а в качестве генератора компенсирующего воздействия пакет 19 пьезопластин, установленный между проставкой 4 и датчиком 5 суммарного воздействия.

Устройство (фиг. 1) работает следующим образом.

В результате действия вибрации в датчике 3 вибрационного воздействия возникает знакопеременый заряд или напряжение, пропорциональное передаваемому на изолируемый обьект 6 вибрационному воздействию (силе). Сигнал с датчика 3 вибрацион10

20 ного воздействия (фиг. 3a) поступает на вход формирователя 15, в котором из знакопеременного напряжения (сигнала) формируются две последовательности импульсов: одна (фиг. Зб) соответствует положительным полуволнам знакопеременного напряжения (первый выход формирователя 15), а другая (фиг. Зв) — отрицательным полуволнам (второй выход формирователя 15) .

При этом пороги срабатывания формирователя по уровням положительных (Ui) и отрицательных (U ) полуволн знакопеременного напряжения устанавливаются, исходя из требований минимума суммарного воздействия на изолируемый объект 6. На выходе генератора 8 формируется случайный стационарный сигнал (фиг. Зг) (примерно одинаковый по частотному составу с вибрационным воздействием), поступающий на входы пары разнополярных детекторов 9.

На выходе одного из них образуются в результате двухполупериодного выпрямления только отрицательные полуволны (фиг. Зд), а на выходе другого — только положительные полуволны (фиг. 3e). С выходов детекторов 9 сигналы в виде отрицательных и положительных полуволн поступают, соответственно, на входы управляемых ключей 17, на управляющие входы которых поступают последовательности импульсов соответственно с первого и второго выходов формирователя 15. В результате на выходе одного управляемого ключа 17 будет сигнал в виде отрицательных полуволн (фиг. Зж), а на выходе другого управляемого ключа— сигнал в виде положительных полуволн (фиг. Зз) .

На выходе сумматора 16 образуется суммарный сигнал (фиг. 3»), который поступает на вход регулятора 11 уровня, на управляющий вход которого через полосовой фильтр

12 поступает сигнал с датчика 5 суммарного вибрационного воздействия 5. С выхода регулятора 11 уровня сигнал через усили4О тель 13 мощности поступает на вибровозбудитель 14, который в соответствии с уровнем и знаком входного сигнала формирует компенсирующее воздействие. Переключатель

10 пропускает сигнал того или иного детек4 тора в соответствии со знаком вибрационного воздействия (силы) в данный момент времени и так, что компенсирующее воздействие (сила), развиваемое вибровозбудителем 14 в точке изолируемого объекта 6, близкой к точке возбуждения, и в том же направлении, все время вычисляется из исходной силы, создаваемой источником 1 вибрационного воздействия.

Поскольку компенсирующее и исходное вибрационные воздействия не когерентны, полная виброкомпенсация невозможна, од55 нако основные гармонические составляюшие вибрации объекта 6 при соответствующем подборе уровня компенсирующего воздействия (силы) уменьшаются.

1402736

Суммарное вибрационное воздействие источников исходного и компенсирующего вибрационного воздействия изменяется датчиком 5. В качестве него можно использовать преобразователь силы, расположенный между обоими источниками 1 и 7 и объектом 6 и выполняющий роль механического сумматора сил, можно также электрически суммировать сигналы, пропорциональные этим силам. Подавая сигнал с выхода датчика 5 суммарного вибрационного воздействия на управляющий вход регулятора 11 уровня через полосовой фильтр 12, можно настроить общий уровень компенсирующей силы на минимум суммарного воздействия.

Ввиду независимости сигнала генератора 8 и сигнала датчика 2 вибрационного воздействия, схема регулирования устойчива что ведет к увеличению эффективности и надежности.

Устройство (фиг. 2) работает аналогично предыдущему, однако в качестве компенсирующего воздействия используется виброперемещение, создаваемое, например, с помощью пакета 19 пьезопластин. Полярность компенсирующего сигнала определяется знаком виброперемещения на выходе датчика 18 перемещения.

Устройство для управляемой виброизоляции с генератором компенсирующего воздействия в виде вибровозбудителя целесообразно применять для компенсации низкочастотных воздействий, а в виде пакета пьезопластин — для компенсации относительно более высокочастотных воздействий.

Формула изобретения

1. Устройство для управляемой виброизоляции, содержащее связанные с источником вибрационного воздействия виброизоляторы, датчик суммарного вибрационного воздействия, размещенный между проставкой и изолируемым объектом, и последовательно соединенные усилитель мощности и генератор компенсирующего воздействия, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности виброизоляции в устройство введены установленный на проставке датчик вибрационного воздействия, генератор независимого сигнала, последовательно соединенные первые детектор полярности и ключ, последовательно соединенные вторые детектор полярности и ключ, последовательно соединенные сумматор и регулятор уровня сигнала, формирователь сигнала и полосовой фильтр, входом соединенный с выходом датчика суммарного

15 вибрационного воздействия, а выходом с управляющим входом регулятора уровня сигнала, к выходу которого подключен вход усилителя мощности, à Ilo входу — выход сумматора, входами соединенного с выходами ключей, управляющими входами связанных с выходом формирователя сигнала, причем выход генератора независимого сигнала подключен к входам детекторов полярности, а выход формирователя соединен с выходом датчика вибрационного воздей25 ствия.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве датчика вибрационного воздействия использован датчик силы, связанный с виброизоляторами, а в качестве генератора компенсирующего воздействия использован вибровозбудитель, установленный на проставке вблизи источника вибрационного воздействия.

3. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что в качестве датчика вибрационного воздействия использован датчик ускорения или

35 перемещения, а в качестве генератора компенсирующего воздействия — пакет пьезопластин, установленный между проставкой и датчиком суммарного вибрационного воздействия, при этом виброизоляторы связаны с проставкой

1402736

Составитель Л. Птенцова

Редактор Т. Парфенова Техред И. Берес Корректор М. Пожо

За каз 2838/24 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !! 3035, Москва, Ж вЂ” -35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. HpopKTHBR, 4