Устройство для гашения колебаний

 

Изобретение относится к строительству ,в частности, к гашению вынужденных гармонических колебаний строительных конструкций, и позволяет снизить энергоемкость динамического гасителя колебаний. Обратный маятник состоит из стержня 1, шарнирно соединенного с демпфируемой конструкцией 2. На стержне 1 расположен с возможностью фиксации в разных точках по его длине магнит 3. В основании маятника расположена спиральная пружина 4. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I I) 4 А1 (5!) 4 Е 04 В 1/98

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4219469/31-33 (22) 06.07.87 (46) 07.07.89. Бюл.Р 25 (71) Днепропетровский институт инженеров железнодорожного транспорта им. M.È.Êàëèíèíà (72) Н.Г.Бондарь и A.Ë.Закора (53) 699.84(088.8) (56) Вибрации в технике: Справочник.

Т.6;М.: Машиностроение, 1981, с.336.

ol

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАИЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к строительству, в частности к гашению вынужденных гармонических колебаний строительных конструкций, и позволяет снизить энергоемкость динамического гасителя колебаний ° Обратный маятник состоит иэ стержня I шарнирно соединенного с демпфируемой конструкцией 2.На стержне 1 расположен с возможностью фиксации в разных точках по его длине магнит 3. В основании маятника расположена спиральная пружина 4.

2 ил °

1491984

И <обретение относится к строительству, и частности к гашению вынужденных глрмонических колебаний строительнык конструкций.

11<лью изобретения является снижение энергоемкости динамического гасителя колебаний, На фиг ° 1 показано предлагаемо устройство; на фиг.2 — обратный маятник.

Обрлтный маятник состоит из стержня 1, шарнирно соединенного с демпфируемой конструкцией 2. На стержне 1 расположен с возможностью фиксации

15

1 1Ы! 5 равновесия <р < — +

-ч

Как только амплитуда колебаний демпфируемой конструкции 2 превосходит 40 допустимое (критическое) значение

А„, малые колебания относительно наклонного положения маятника скачкообразно сменяются большими колебаниями относительно неустоичивого положения 45

Г равновесия Ц %

11ри скачкообразном переходе маятника в положение неустоичивого равновесия магнит (масса ml) 3 перемещается внутри катушек 5 индуктивности, в которых генерируется индукционнь<й ток, подаваемый на обмотки 6 возбуж-, дения электромагнитов 7, подвешенных

55 к демпфируемому объекту (основание)

2 посредством упругих элементов 8, Каждая катушка 5 возбуждения соединена с обмотками 6 возбуждения электров разных точках по eI.o длине магнит (m > 3. В основании маятника расположена спиральная пружина 4 с жесткостью К.

Симметрично относительно устойчивого нлклонного положения равновесия обратного маятника на конструкции 2 установлены катушки 5 индуктивности, соединенные с обмотками 6 возбуждения электромагнитов 7, подвешенных к демпфируемой конструкции 2 посредством упругих элементов 8. Между электромагнитами 7 помещен сердечник

9, жестко соединенный с основани м 2.

Катушки 5 индуктивности соединены 30 между собой через полупроводниковые диоды 10.

Если амплитуда стационарных колебаний конструкции 2 меньше А„р,имеют место колебания маятника с малыми амплитудами относительно устойчивого положения по.пе.

Электромагниты 7 при колебаниях конструкции 2, демпфируя их, также колеблятся относительно магнита 3 и со дни нного с ним сердечника 9. При взаимодействии колеблющихся электромагнитов 7 и сердечника 9 в Нх магнитном поле возникают силы, препятствующие перемещениям первых, т,е. гашению их колебаний. И так происходит до тех пор, пока лмплитуда колебаний конструкции 2 перестанет превышать критически (допустимые) значения, Колебания обратного маятника скачкообразно переходят с больших амплитуд вокруг положения неустойчивого равновесия к колебаниям с маль<ми амплитудами вокруг установившегося положения, Постановка полупроводниковых диодов исключает поступление тока из работающей в данный момент времени катушки 5 ичдуктивности в неработающую, Настройка обратного маятника на частоту гармонического возбуждения (lD) осуществляется путем подбора масс груза (m|> и стержня (m ), длины стержня и места расположения груза, а также жесткости спиральной пружины (К) таким образом, чтобы выполнялось условие

W 1 (К, гдето =m 8

1 вес маятника; расстояние от оси вращения маятника до пентра тяжести, жесткость спиральной пружины; масса системы, равная сумме масс груза (m ) и стержня (тп ); ускорение свободного падения, Зная частоту гармонического возбуждения (<д) и в личину критической амплитуды (Al

7. При этом в обмотках 6 возбуждения электромагнита 7 возникает магнитное

I 491984

При невыполнении условия (3) необходимо изменить исходные параметры (передвинуть магнит массой m 1 по

5 стержню или использовать магнит с другой массой) и расчет повторить. (ы 8»

А /Ь = Ы! 2, 3294« б (2) Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я гдеЬ 1+ г (приведенная длина маятника;

Устройство для гашения колебаний, включающее сердечник, жестко прикрепленный к демпфируемой конструкции, корпус с электромагнитом, упруго соединенный с конструкцией, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергоемкости динамического гасителя колебаний, оно снабжено обратным маятником со спиральной пружиной, размещенным на демпфируемой конструкции, и катушками индуктивности, расположенными на демпфируемой конструкции симметрично относительно устойчивого положения равновесия маятника, причем катушки содинены с

25 обмотками возбуждения электромагнитов, а между собой посредством полупроводниковых диодов, при этом масса маятника выполнена в виде магнита, перемещающегося между катушками индуктивности.

pi радиус инерции;

I ш а, + т . а — момент инерции масс относительно центра тяжести; — см. фиг.2; а< и а

Й (1 ) °

К ь wj

6 h

1!осле этого проверяется выполнение условия (3) Составитель А.Сердобольский

Техред Л.Олийнык Корректор Л.Патай

Редактор А.йандор

Тираж 644

Заказ 3841/32

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101