Виброгасящее устройство с автоматическим управлением
Изобретение относится к машиностроенгао, а именно к средствам гашения вибраций различных объектов. Цель изобретения - повышение эффективности гашения колебаний и надежности устройства за счет использования в схеме управления вибровозбудителем сигналов как по отклонению,, , так и по возм Т11ению, а также устранения влияния возможных перекосов на работоспособность кибровозбудителя. Двухсторонняя компоновка исполнительных пьезопластин 3 в сочетании с комбинированной схемой управления, включающей силоизмерительные пьезопластины 7, датчик 8 перемещения, блок 11 управления с полосовыми фильтрами, дополнительный блок 12 управления , аналоговый сумматор 9 и усилитель 10, подключенный к исполнительны пьезопластинам 3, позволяет уменьшить фазовые и амплитудные искажения при работе виброгасящего устройства . Установка упругнх элементов 6 между фланцем 4 и исполнительными пьезопластинами 3 позволяет уменьшить влияние возможных перекосов на работу и увеличить долговечность последних. 1 ил. с €
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (111
1 (511 g F 16 F 15/03
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4024899/25-28 (22) 20.02,86 (46) 30.06.88. Бюл. М - 24 (71) Институт машиноведения им. A.À.Áëàãîíðàíîâà (72) В.Г.Елезов, M.Ä.Ãåíêèí, И.Г.Зайкова, П.В.Кочановский, Н.П.Трифонова и В.В.Яблонский (53) 621 567.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 859715, кл. F 16 F 15/03, 1979.
Авторское свидетельство СССР
М 1348581, кл. F 16 F 15/03, 1985. (54) ВИБРОГАСЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО С АВТОМАТИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам гашения вибраций различных объектов.
Цель изобретения — повышение эффективности гашения колебаний и надежности устройства за счет испольэова| ния в схеме управления вибровозбудителем сигналов как по отклонению,, так и по возмущению, а также устранения влияния возможных перекосов на работоспособность вибровозбудителя.
Двухсторонняя компоновка исполнительных пьезопластин 3 в сочетании с комбинированной схемой управления, включающей силоизмерительные пьезопластины 7, датчик 8 перемещения, блок 11 управления с полосовыми фильтрами, дополнительный блок 12 управления, аналоговый сумматор 9 и усилитель 10, подключенный к исполнительным пьезопластинам 3, позволяет уменьшить фазовые и амплитудные искажения при работе виброгасяшего устройства. Установка упругих элементов
6 между фланцем 4 и исполнительными пьезопластинами 3 позволяет уменьшить влияние возможных перекосов на работу и увеличить долговечность последних.
1 ил.! 4;)67<Г) 7
1<зо брет ение o THOCHTc"! к машино; троению а именно к средств <М яш(!<Ня вибраций различных объектов, Целью изобретения яIÇOI тся повь(<3(1з ние эффективности гашения колебаний и наде>1;-нссги устройства «a < !CT ис-пользования в схеме управт .ения вибро-возбудителем сигналов кяк "о От клопеНГш3> так и по Возмущению, : также устранения влияния возмо::г-. ых перекосов На раб;ò-.îñïîñîáíîñòü виб3>овозбудит е:.! я, Ня чер "eæå изображена конструкция устройства, продольный разрез.
Виорогасящее устройсTHO содержит разъемн63й корпус 1 с до по.! oIIopvoIo фланца и стержня 5„ упругие элементы 6, расположенные ИЛH между исполнительными пьезопластинами < и фланцем 4:и/или между исполнитeëbíbl- 75 ми 3 и силоизмерительными 7 и!>езопластинами, датчик <Ч перемещения, размещенный В днице корпуса 1„ соеди-н е н н ь(й В ых э до м с В ходом Il b e 3 o li IIa c т Г(н 3, а входом — с выходом аналогового «Г1 сумматора 9, усилитель 1 < мощности,, блок I i управления, выпол !eHHb(й в виде паралле пьно Включенных ПОло сОВых ФИЛЬТРОВ, СОЕДИНЕННЫЙ ВХОЦОМ < ВЫХО7, 3!! одним из входов аналогово-о сумме!Тора 9, дополнительный блок 1? управления, соединенный входом с Выходом датчика 8 перемещения, а выходом — с вторым входом аналогового сумматора 9. Один из концов стержня 5 предназначен для взаимодействия с виброак . тивным объектом 13, а др-;Гой . с датчиком 8. Расстояние между днищами корпуса 1 выбрано меньше суммарной высоты всех пьезопластин 3,,7 и упругих элементов 6 на величину предварительного поджатия последних, (,илоизмерительные пьезопластинь 7 соединены последовательно а исполнительные 3— -;0 параллельно. Виброгасящее устройство работает следующим обра.зом. Виброактивный объект 13, например подшипник вращающегося вала, изменя <; ет величину деформации статически поджатых упругих элементов 6, которые через исполнительные пьезопластинь1 3 воздействукт ня силоизмерительные ЬЕ:3ОГ!11Я(. THlib! > .!Я-. 13ЫХОЦЯХ 1 О . UPb! lри этом 1:(?1<вл!.ic. ся 3llакопе . < мe!i!11> .е напряжения, !!polloptIHolia ill нь!е вибряп:. . О11НЫМ C È "1аМ li (И . BghJU 11 управления по<:аются чер"-.a -«вяло вый c)MMaTop 9 на ус „ IHTe 7<- J. Быходнoe напряжение,Тси<-и =-.ë-.i3 1С, подаваемое:-1я:-!Яралле:Ii Но г-к.! ючен ые исполнительные пьезс.лас-.HI-Ы 3. Обес Ieчивяет пропорциональное vзменени i Олщ131<ы этих пластин > Г1,!вчем НВН71 ! Во .ивоположности направлений поля;из яции пье tuItлас т ин с разных старo!H <вла1!ца 7< в !!юб()й момент В ре
eтся у< еньшением I o пцины других, ..Тоэ."ому деформа!."ия одного нз предва— р, тельно поджатых упругих элементов б уменbttlaeTctI, a,I »i 1-c; u — увелH
3ыбирается таким -тобь! на ч=-.стотах вибрации,. напр !мер НЯ обопотной ча"ToTEi H ее гармониках,, деформация упругих элементов б„, вызва!1-.ая :.Нбрацией В 3 "ta<1« тельной ° стсп2ни комле ;1 сирс!Валась деформацией, сбусловлеГплой изменением толщин .-;Сполни<-=-ль< ь:х пьезопластин 3. При этом возбужпяющие корпус 1 устроЙствя силы, пропорциональные суммяр!1ой <,нескомпенси,!О13ЯГ<ной) деформации упругих элементов 6, такте СНГВ3(аются, что сопровождается снижением вибрации корпуса механизма. При замкну-ом ка:-:алс угрявления с ило изме !Зитс c ьнь!е г Рассмотренная часть схем:» †::::;; ря:. е11ия реялиз 7ет и 3ве cтHb!H в т."-.Опии .::в 3 GME. 1 H< 1406407 изменения оборотов вала) мо ут быть выполнены следящими. Однако во многих случаях управление па отклонению не позволяет о бе с лечит ь эффективное поl 5 давление вибрации из-за неустойчивости), поэтому схема управления виброгасящего устройства снабжена дополнительной цепью управления, содержащей датчик 8 перемещения, подключенный к аналоговому сумматору 9 через широкополосный блок 12 управления. Эта цепь дополнительно обеспечивает управление по возмуп»ению, так как в зарезананснай области виброизолируюп»ей системы амплитуда и фаза переме— шений практически не зависят от управляющих воздействий исполнительных пьезопластин 3. Этот принцип управлехарактеризуBTcH повышенной устой- 20 чивастью, поэтому обычно в канале управления па перемещению, включающем датчик 8 перемещения, дополнительный блок 12 управления, аналоговый сумматор 9, усилитель 10 и испол- 25 нительные пьезопластины 7 (генератор перемещений), удается реализовать коэффициент усиления, близкий к 1, и тем самым обеспечить эффективное гашение вибрации. Дополнительный блок управления обычно содержит корректирующее звено и фильтр нижних частот, граничная частота которого превышает максимальную частоту вибрации (подлежащей гашению) в 2-10 раз. В некоторых случаях, например при гашении вибрации в дорезонансной области виброизолирующей системы, дополнительный блок 12 управления может 40 (так же, как и блок 11) содержать избирательные цепи. Это объясняется тем, что для гашения каждой из вибрационных составляющих в этом случае, как правило, требуются свои амплитудные и фазавые соотношения, которые не удается обеспечить в широкой полосе частот. При работе обоих каналов управле50 ния (комбинированная система управления) виброгасящее устройство обеспечивает максимальный виброгасящий эффект при хорошем качестве управления ° Наличие в виброгасящем устройстве упругих элементов б, с одной стороны, обеспечивает однонаправленность силоваго воздействия на силоизмерительные пьезопластины 7 и тем самым увеличинает точность измерения и компенсации действующих на корпус роторного механизма сил. С другой стороны, упругие элементы, компенсируя технологические и монтажные перекосы, обеспечивают равномерность маментных и весовых нагрузок по всей плошади пьезопластин и тем самым увеличивают их несущую способность. Одновременно увеличивается ударостойкость пьезопластин 3 и их стойкость к инерционным перегрузкам, чта повышает надежность пред.»а гаемо го з» бра гас яще го уст райства Ф о р м у л а и з а б р е т е н и я Вибро гасящее устройство с автоматическимм управлением, содержащее корпус с основным днищем, стержень с опорным фланцем. устан овне ннь.е симметрично по обе стороны последнего силоизмерительные пьезопластины и неравножесткие упругие элементы, датчик перемещения, вибравозбудитель, соединенный входом с выходами силаизмерительных пьезопластин, а выходом с одним из входов аналогового сумматора, основной блок управ-.åíêÿ, соединенный выходо,; с .вторым входом аналогового сумматора, а входом с датчиком перемещения, дополнительный блок управления и усилитель мощности, соединенный входом с выходом аналогового сумматора, а выходом — с вибровозбудителем, о т л и ч à à щ е е с я тем, чта, с целью повышения эффективности гашения колебаний и надежности устройства, корпус выполнен разъемным и ьп»еет дополнительное днище, вибровозбудитель выполнен в виде исполнительных пьезапластин, расположенных сиь»ь»етр»»чна по обе стороны опорнога фланца, упругие элементы расположены или между исполнительными и силоизмерительными пьезопластин ами и /или между ис полн»»т ель ныл»»» пьезопластинами и фланцем стержня, один конец которого предназначен для взаимодействия с виброактивным объектом, а другой — с датчиком перемеще— ния, последний размещен в основном днище корпуса, расстояние между днищами корпуса выбрано меньше суммарной высоты всех пьезопластин и упру гих элементов на не вЂ,è÷èíó предвариСоставитель В ° Носов Редактор И.Рыбченко Техред И„Верес Корректор Л.Пилипенко Заказ 317B/35 Тираж 784 Подписное ВНИИПИ Государственного коиитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раутпская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тельного поджатия последних, силоизмерительные пьеэопластины соединены последовательно, а исполнительные 406407 6 параллельно и блок управления Bb!IIQJI нен в вяде параллельно соединенных полосовых фильтров.
