Способ защиты объектов от вибрации

 

Изобретение относится к способам, реализуемым при работе виброзащитной техники, и может использоваться в транспортном машиностроении, например, для защиты человека-оператора от действияслучайных колебаний. Целью изобретения является повышение эффективности виброзащиты за счет уменьшения скорости объекта. При этом отслеживают скорость основания 3, сравнивают ее со скоростью объекта 2 по величине и направлению, фиксируют промежутки времени движения основания 3 и объекта 2 в одном направлении и при скорости объекта 2, большей скорости основания 3. увеличивают вязкое сопротивление деформирующего устройства 9. а при меньшей - выключают его и, при фиксировании промежутков времени движения объекта 2 и основания 3 в разных направлениях, уменьшают вязкое сопротивление деформирующего устройства 9. 1 ил.Jbi.ю4i^

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5Ц 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4638871/28 (22) 05.12.88 (46) 23.02.92. Бюл. N. 7 (75) В.И.Чернышев, В.П.Росляков, А.В.Синев, Ю.Г.Сафонов и В.С.Соловьев (53) 621.567.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1163067, кл. F 16 F 9/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 697764, кл. F 16 F 9/50, 1976 (прототип). (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТОВ ОТ ВИБРАЦИИ (57) Изобретение относится к способам, реализуемым при работе виброзащитной техники, и может использоваться в транспортном машиностроении, например, для защиты человека-оператора от действия

„„Я „„1714241 А1 случайных колебаний. Целью изобретения является повышение эффективности виброзащиты за счет уменьшения скорости объекта. При этом отслеживают скорость основания 3, сравнивают ее со скоростью объекта 2 по величине и направлению, фиксируют промежутки времени движения основания 3 и объекта 2 в одном направлении и при скорости объекта 2, большей скорости основания 3, увеличивают вязкое сопротивление деформирующего устройства 9, а при меньшей — выключают его и, при фиксировании промежутков времени движения объекта 2 и основания 3 в разных направлениях, уменьшают вязкое сопротивление деформирующего устройства 9.

1 ил.

1714241

10

20

Изобретение относится к способам, реализуемым при работе виброзащитной техники, и может использоваться в транспортном машиностроении, например, для защиты человека-оператора от действия случайных колебаний.

Известен способ защиты объектов от вибрации, заключающийся в том, что отслеживают и фиксируют направление взаимного смещения объекта и основания, при фиксировании промежутков времени их взаимного сближения включают в работу демпфирующее устройство, а при фиксировании промежутков времени их взаимного удаления выключают из работы демпфирующее устройство (1).

В процессе реализации данного способа возможны ситуации, когда объект и основание взаимно сближаются, их скорости совпадают по направлению, а скорость основания больше скорости объекта. Это приводит.к тому, что при включенном в работу демпфирующем устройстве, диссипативные силы подталкивают объект и увеличивают его скорость.

Кроме того, выключение из работы демпфирующего устройства в промежутках времени, когда объект и основание взаимно удаляются, нецелесообразно, так как отсутствие диссипативных сил не позволяет эффективно уменьшать скорость объекта.

Наиболее близким к предлагаемому

1 относится способ защиты объектов от вибрации, заключающийся в том, что отслеживают скорость объекта и периодически изменяют вязкое сопротивление демпфирующего устройства (2).

Корректировка движения объекта за счет диссипативных сил при постоянно включенном в работу демпфирующем устройстве и отсутствии информации о движении основания малоэффективна, поскольку диссипативные силы, воздействующие на объект, зависят от направления и величины скорости основания. Так, скорость объекта будет увеличиваться в промежутках времени, когда объект и основание движутся в одном направлении при скорости основания, большей скорости объекта, причем увеличение скорости объекта будет тем больше, чем больше вязкое сопротивление демпфирующего устройства.

С другой стороны, увеличение вязкого сопротивления при движении объекта и основания в разных направлениях может оказаться неоптимальным по причине передачи на объект дополнительных динамических нагрузок ударного типа в начальный момент,. когда относительная скорость отлична от нуля, 25

Также неоптимально и уменьшение вязкого сопротивления при движении объекта и основания в одном направлении, когда скорость объекта больше скорости основания, поскольку при малой относительной скорости (объект обгоняет основание) обеспечить необходимые для торможения объекта диссипативные силы можно только при большом вязком сопротивлении демпфирующего устройства. Все это снижает эффективность виброзащиты при реализации данного способа, Целью изобретения является повышение эффективности виброзащиты за счет уменьшения скорости объекта.

Поставленная цель достигается тем, что в способе защиты объектов от вибрации, включающем операции отслеживания скорости объекта и периодического изменения вязкого сопротивления демпфирующего устройства, дополнительно отслеживают скорость основания, сравнивают ее со скоростью объекта по величине и направлению, фиксируют промежутки времени движения объекта и основания в одном направлении и при скорости объекта, большей скорости основания, увеличивают вязкое сопротивление демпфирующего устройства, а при меньшей — выключают его, при фиксировании промежутков времени движения объекта и основания в разных направлениях уменьшают вязкое сопротивление демпфирующего устройства.

В предлагаемом способе отслеживают скорости объекта и основания, сравнивают эти скорости по направлению и величине, фиксируют промежутки времени движения объекта и основания с одном направлении и при скорости объекта, большей скорости основания, увеличивают вязкое сопротивление демпфирующего устройства, а при меньшей — выключают его, при фиксировании промежутков времени движения объекта и основания в разных направлениях уменьшают вязкое сопротивление демпфирующего устойства.

На чертеже изображена схема амортизатора, который позволяет реализовать предлагаемый способ, Амортизатор содержит каркас 1, на котором крепится объект 2, основание 3, предназначенное для связи с источником 4 вибрации, упругий элемент 5, закрепленный между каркасом 1 и основанием 3, блок 6 управления, датчик 7 скорости, закрепленный на каркасе 1 и электрически связанный с первым входом блока 6 управления, датчик 8 скорости, закрепленный на основании

3 и электрически связанный с вторым входом блока 6 управления, демпфирующее ус1714241

UO1 при 0102 > О;

Оз=

Up2 при 0102 < О;

Uo при 0102 > О, если 01 I < I U2 I или 0)02 >О;

45 (О при 0102 < О, если I 01 I > I 02 I, где Оо, Uo>, Uo2 — постоянные сигналы (Up> больше Uo2).

Сигнал Оз с первого выхода блока 6 50 управления подается на демпфирующее устройство 9, а сигнал U4. с второго выхода блока 6 управления — на зажимное устройство 10.

Согласно логике формирования сигна- 55 лов Оз и U4 фиксируют промежутки времени движения объекта 2 и основания 3 в одном направлении,(0102 > О) и ри скорости объекта 2, большей скорости основания 3 (lU l>IU2l и на выходах блока 6 управлетройство 9, электрически связанное с первым выходом блока 6 управления, зажимное устройство 10, жестко закрепленное на основании 3 и электрически связанное с вторым выходом блока 6 управления, тягу 11 5 демпфирующего устройства 9, которая за креплена на каркасе 1, тягу 12 демпфирующего устройства 9, которая пропущена через отверстие 13 основания 3 и между колодками 14 зажимного устройства 10. 10

Демпфирующее устройство 9 содержит ферромагнитную жидкость, вязкость которой зависит от величины управляющего электрического сигнала, подающегося на вход демпфирующего устройства 9 с перво- 15 го выхода блока 6 управления.

Сущность способа, реализуемого в процессе работы амортизатора, заключается в следующем.

Скорость объекта 2 (или каркаса 1, ско- 20 рости объекта 2 и каркаса 1 одинаковы) отслеживают при помощи датчика 7 скорости, который преобразует колебания объекта 2 в электрический сигнал 0<, пропорциональный его скорости. Сигнал 0> подается на 25 первый вход блока 6 управления.

Аналогично скорость основания 3 отслеживают при помощи датчика 8 скорости, от которого на второй вход блока 6 управления подается электрический сигнал U2, про- 30 порциональный скорости основания 3.

При помощи блока 6 управления сравнивают сигналы 0> и U2 (скорости объекта 2 и основания 3) по направлению и величине.

Полученная информация в виде сигналов Оз 35 и U4 подается на выходы блока 6 управления где сигналы Оз и 04 принимают следующие значения: ния подаются сигналы Оз = Uo< и U4 = О.

Сигналом Оз = Uo> увеличивают вязкое сопротивление демпфирующего устройства 9.

При сигнале U4 = О зажимное устройство 10 обесточена и колодки 14 зажимают тягу 12 демпфирующего устройства 9. В результате этого демпфирующее устройство 9 включено в работу (связано посредством тяг 11 и

12 с каркасом 1 и основанием 3) и развивает значительные диссипативные силы, направленные против движения объекта 2. Скорость объекта 2 уменьшается.

Аналогично фиксируют промежутки времени движения объекта 2 и основания 3 в разных направлениях (Us02 < О) и на выходы блока 6 управления подаются сигналы

03= 002 и 04=0.

Сигналом Оз = Uo2 уменьшают вязкое сопротивление (Up2 < Uo1) демпфирующего устройства 9. При сигнале U4 = О зажимное устройство 10 обесточена и колодки 14 зажимают тягу 12 демпфирующего устройства

9. В результате этого демпфирующее устройство 9 включено в работу и обеспечивает оптимальное значение диссипативных сил, уменьшающих скорость объекта 2 и неприводящих к большим динамическим нагрузкам ударного типа.

При 0102 > О и IU>1

Оз= Uo<, а на втором выходе-сигнал 04=0о.

ПОд дЕйСтвиЕм Сигнала U4 = UO ЗажимнОЕ устройство 10 срабатывает и колодки 14 освобождают тягу 12 демпфирующего устройства 9. B результате этого выключают из работы демпфирующее устройство 9.

Тяга 12 свободна перемещается в отверстии 13 и со стороны основания 3 не передаются усилия на каркас 1 (объект 2) через демпфирующее устройство 9, т.е. на объект 2 не действуют диссипативные силы, увеличивающие его скорость.

Отслеживание скорости основания 3 и сравнение ее по направлению и величине со скоростью объекта 2 с последующей фиксацией ряда промежутков времени, в которые. увеличивают и уменьшают вязкое сопротивление демпфирующего устройства 9, а также выключения его из работы, позволяет уменьшить скорость объекта 2, снизить передаваемые на него динамические нагрузки ударного типа и, кроме того, полностью исключить увеличение скорости объекта 2 за счет диссипативных сил.

1714241

20

30

45

Составитель B. Чернышев

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Т. Палий

Редактор М. Янкович

Заказ 676 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Такой режим работы амортизатора, обеспечивающий уменьшение скорости объекта 2, повышает эффективность виброзащиты.

Формула изобретения

Способ защиты объектов от вибрации; заключающийся атом,что отслеживаютскорость объекта и периодически изменяют вязкое сопротивление демпфирующего устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности виброзащиты, дополнительно отслеживают скорость основания, сравнивают ее со скоростью объекта по величине и направлению, фиксируют промежутки времени движения основания и обьекта в одном направлении

5 и при скорости объекта, большей скорости основания, увеличивают вязкое сопротивле, ние демпфирующего устройства, а при меньшей — выключают его, при фиксировании промежутков времени движения объек10 та и основания в разных направлениях уменьшают вязкое сопротивление демпфирующего устройства.