Гаситель крутильных колебаний объекта

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ ......K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюэ Советскнк

Сов1иалнстическик

Рес<у6пик

11652391 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 2L0277 (21) 2455169/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (51) М. Кл.

F F 15/02

Государстненный комитет сссР оо делам изобретений и отирытн й

Опубликовано 150379. Бюллетень,% 10

Дата опубликования описания 150379 (53) УДК 621-567.1 (088.8) (72) Авторы изобретения В.В.Гужовский, с,В,иносов и 10.В.чудутов

Государственный научно-исследовательский и проектный институт угольной промышленности (7Ц Заявитель (54) ГАСИТЕЛЬ КРУТИЛЬН61Х КОЛЕБАНИЯ

ОБЪЕКТА

Изобретение относится к области гашения колебаний в конструкциях и уменьшения неуравновешенных сил и может быть использовано для подавления крутильных колебаний конструкций, имеющих большую массу, например роторной стрелы экскаватора.

Известны активные динамические виброгасители, предназначенные для гашения колебаний объекта путем ® создания реактивной силы за счет перемещения дополнительной массы (1).

В этих гасителях используется принцип следящего изменения скорости вращения двигателя с маховиком на. ва- 15 лу и создания. реактивного момента, прикладываемого к объекту демпфирования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является гаси-3 тель крутильных коЛебаний объекта, содержащий датчик крутильных колебаний, маховик и регулятор вращения махови-ка (23.

В этом гасителе гашение крутильных 5 колебаний объекта производится созда- нием реактивного момента маховика в процессе следящего чзменения скорости вращения двигателя. В качестве маховика используется масса ротора двига-оо теля постоянного тока. Изменение скорости вращения двигателя производится в функции крутильных колебаний объекта путем изменения тока якоря регулятором, на вход которого подают сигнал датчика крутильных колебаний объекта.

Реактивный момент сил инерции маховика прикладывается к объекту в переходном режиме работы двигателя, т.е. в процессе изменения скорости вращения.

Величина и знак реактивного момента прямо пропорциональны величине и знаку ускорения ротора.

Основной недостаток его заключается в ограниченном частотном диапазоне гасителя, который является следствием инерционности двигателя. Инерционность двигателя (отставание изменения скорости вращения от изменения тока якорнсй обмотки) увеличивается с увеличением мощности двигателя. Все это ограничивает частотный диапазон применения активных гасителей крутильных колебаний.

Целью данного изобретения является расширение частотного диапазона. указанная цель достигается тем, что гаситель снабжен преобразователем поступательного движения во вращательное, выполненным в виде гидро3 6523 цилиндра с распределительным устройством, закрепляемого на объекте, а шток гидроцилиндра соединен с маховиком через преобразователь посту пательного движения.

На чертеже приведена блок-схема устройства. 6

На объект 1 демпфирования, условно показанный в виде одномассовой .система, совершающей крутильные колебания по закону 9(t), установлен гидроцилийдр 2. Шток гидроцилиндра 2 связан с маховиками 3 и 4 свободными концами троса 5, т.е. получается преобразователь поступательного движения во вращательное. Оба маховика 3

- и 4 соединены тросами 5, закрепленны- 5 ,ми на образукщих маховиков креплениями 6 и 7, Подача давления от источника 8 давления в полости гидроцилиндра бсуществляетСя золотниковым устройством с электроуправлением 9, электрические цепи которого соединены с датчиком крутильных колебаний 10 объекта через регулятор 11.

Работа гасителя происходит следу ющим образом. 25 ,Крутильные колебания объекта преобразуются датчиком 10 в пропорциональный электрический сигнал, который усиливается регулятором 11 и управляет подачей давления в полости гидро- ЗО цилиндра 2 ° Алгоритм подачи давления в полости гидроцилиндра соответствует фазе колебаний и выбран таким образом, что воэникакиций реактивный момент противофазен виброскорости объекта. 15

Электрические цепи управления гидроцилиндра 2 подключены к выходу регу-. лятора 11 на вход которого подается сигнал с датчика крутильных колебаний 10 объекта. подача давления от источника 8 давления в полости гидроцилиндра 2 производится в функции крутильных колебаний объекта. Поступательное движение штока гидроцилиндра 2 преобразуется во вращательное движение маховиков 3 и 4. При этом все силы уравновешиваются внутри гасителя и не передаются на объект демпфирования, Неуравновешенным яв ляется только крутящий момент сил инерции маховиков 3 и 4, который, бла-50

91 годаря выбору закона управления, прикладывается в противофазе с виброскоростью объекта 1 демпфирования и уменьшает колебания последнего.

Инерционность гасителя, выполненного по предлагаемой схеме, определяется в основном инерционностью распределительного устройства (золотника) °

Таким образом, в любой момент времени к объекту со стороны гасителя приложен демпфирующий момент, равный произведению силы, развиваемой гидроцилиндром при подаче в одну иэ полостей давления, на радиус маховика.

Сила, развиваемая гидроцилиндром, определяется площадью штока гидроцнлиндра и давлением, Варьируя этими параметрами, можно в широких пределах изменять демпфирующий момент, Радиус маховиков, совместно с моментом инерции их, определяет угловое ускорение и угол поворота маховиков °

Предложенное решение позволяет уменьшить инерционность гасителя и расширить частотный диапазон его использования.

Формула изобретения

Гаситель крутильных колебаний объекта, содержащий датчик крутильных колебаний, маховик и регулятор вращения маховика, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, он снабжен преобразователем поступательного движения во вращательное, выполненным в виде гидроцилиндра с распределительным устройством,эакрепляемого на объекте, а шток гидроцилиндра соединен с маховиком через преобразователь поступательного движения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иносов Г.В. Активное демпфирование крутильных колебаний, Машиноведение 9 6, 1971.

2.Abu-À%åe8 А К The еКес1гобэпат с vibration аЬоогЬь -as a passive or active device, Хоо аС of Enpeneering о1 Qndustri, В-а9,4+1967. б52391

Составитель О.Мальцев

Техред О.Андрейко КорректорС.Шекмар

Редактор Е.Зубиетова

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектная,4

Заказ 1027/37 Тираж 1138 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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