Двухкоординатный гаситель колебаний с автоматической оптимизацией
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
< 1729396 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.10.76 (21) 2410879/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М. Кл
F 16 F 15/03
Гасударственный квинтет
СССР
Опубликовано 25.04.80. Бюллетень № 15
Дата опубликования описания 05.05.80 (53) УДК 621-567.. 1 (088.8) ао данам нэебретеннй н вткрытнй (72) Авторы изобретения
С. И. Оржекаускас, Я. И. Кекене, К. М. Рагульскис и И. Ю. Скучас
Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (71) Заявитель (54) ДВУХКООРДИНАТНЫЙ ГАСИТЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ
С АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИЕЙ
Изобретение относится к виброзащитным системам, в частности к конструкции двухкоординатных гасителей колебаний с автоматической оптимизацией.
Известен гаситель колебаний с автоматической оптимизацией, содержащий массу, упругие элементы, соединяющие массу гасителя с колеблющимся объектом, датчики положения колеблющегося объекта и массы гасителя, логический блок, блок управления и амортизатор (1).
Недостаток этого устройства состоит в 1о отсутствии системы, обеспечивающей уменьшение колебаний, происходящих по двум координатам, или радиальных колебаний. при вращении колеблющегося объекта.
Известен также двухкоординатный гаситель колебаний с автоматической оптимизацией, содержащий датчики перемещения, устанавливаемые на колеблющемся объекте, блоки вычисления модуля и направления колебаний объекта, блок оптимизации и систему управления в виде блока вычисления модуля и блока вычисления направления радиальных колебаний объекта, двух блоков умножения и блока ключей, и релейный элемент (2).
Этот гаситель является наиболее близким по своей технической сушности к изобретению. Однако он имеет недостаточно высокую эффективность гашения колебаний, обусловленную отсутствием возможности оптимального распределения энергий в частотном диапазоне без применения гасящей динамической массы.
Для повышения эффективности гашения колебаний предлагаемый гаситель снабжен дополнительным блоком умножения, первый вход которого подключен к выходу блока вычисления модуля радиальных колебаний объекта, второй вход его через релейный элемент подключен к выходу блока оптимизации, а выход — к входам блока умножения, а также блоком сравнения частот, первый вход которого подключен к выходу блоков вычисления модуля и направления колебаний объекта, а выход — к входу блока оптимизации, и генератором гармонических колебаний, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения частот.
На фиг. 1 изображена конструкция приеМной части устройства; на фиг. 2 — дан
729396
Фориула изобретения разрез А — А на фиг. 1 и блок-схема предлагаемого устройства.
Гаситель колебаний содержит установленные на объекте 1 и размещенные внутри держателя 2 датчики перемещения 3, блоки
4 вычисления модуля и направления колебаний объекта, генератор 5 гармонических колебаний, блок 6 сравнения частот, первый вход которого подключен к выходу блоков
4 вычисления модуля и направления колебаний объекта, а второй вход — к выходу генератора 5 гармонических колебаний, блок
7 оптимизации, на выходе которого включен релейный элемент 8, и систему управления, выполненную в виде блока 9 вычисления модуля, блока 10 вычисления направления радиальных колебаний объекта, трех блоков 11, 12 и 13 умножения и блока 14 ключей.
Первый вход блока умножения 11 подключен к выходу блока 9 вычисления модуля радиальных колебаний об.ьекта, второй вход — через релейный элемент 8 к выходу блока оптимизации 7, а выход блока 11 умножения подключен к входам блоков 12 и 13 умножения. Выходы блока 14 ключей соединены с обмотками электромагнитов 15.
Держатель 2, обхватывающий объект 1, может служить подшипником скольжения, если объект совершает вращательное движение. Держатель 2 является подвижной частью вибратора со статором 16. Статор 16 соединен с держателем 2 с помощью кольцевых упругих элементов 17. Размещение четырех электромагнитов 15, симметрично расположенных через 90 во внутренней части статора 16, соответствует размещению датчиков перемещения 3.
Устройство работает следующим образом.
Объект 1 совершает колебания в плоскости XV. Датчики 3 фиксируют параметры этих колебаний, преобразовывают и посылают их на входы блока 9 вычисления модуля и блока 10 вычисления направления радиальных колебаний. Выходной сигнал блока 9 при этом является пропорциональным величине модуля колебаний объекта 1 в плоскости XV, а выходные сигналы блока
10 являются синусами и косинусами угла положения этого модуля в плоскости XV.
Умножение с помощью блоков 13 и 12 сигналов, поступающих с выходов блока 10 и
11 приводит к тому, что электромагниты 15 оказывают силовое воздействие на держатель 2 и тем самым и на объект 1, совпадающее или не совпадающее с направлением движения объекта и пропорциональное модулю перемещения объекта 1. Если сигнал, поступающий с выхода блока 8 положительный, электромагниты 15 оказывают воздействие на объект, совпадающее по направлению с направлением движения объекта.
Это эквивалентно уменьшению жесткости кольцевых упругих элементов 17, т. е. жест$
16
1$ ае
2$
39
3$
4$
$6
$$ кости между статором 16 и держателем 2.
Если сигнал, поступающий с выхода релейного элемента 8 отрицательный — электромагниты 15 оказывают воздействие на объект, направленное против направления его движения. Это эквивалентно увеличению жесткости между статором 16 и держателем 2. Релейным блоком 8 управляет блок
7 оптимизации, связанный по входу с блоками 4 и 6. По сигналам с выхода блоков 4 вычисления модуля и направления колебаний объекта в блоке 6 вычисляется частота этих колебаний, а по сигналам с выхода генератора гармонических колебаний 5 частота колебаний этого генератора. Эти частоты сравниваются в блоке 6 и на его выходе формируется сигнал, пропорциональный разности этих частот, поступающий затем на блок 7. Таким образом выходной сигнал блока 6, поступающий в блок 7 оптимизации служит оценкой влияния изменения жесткости между объектом 1 и статором 3. По этому сигналу в зависимости от увеличения или уменьшения частоты возмущающих сил блок оптимизации выбирает правильное изменение жесткости по заданному критерию качества, например по минимуму амплитуды колебаний объекта, посылая через релейный элемент 8 на блок умножения 11 сигналы положительной или отрицательной полярности.
Таким образом, гашение колебаний предлагаемым гасителем является достаточно эффективным, так как позволяет уменьшить колебания до заданного уровня при варьировании возбуждающей силы в широком диапазоне частот без использования дополнительных средств.
Двухкоординатный гаситель колебаний с автоматической оптимизацией, содержащий датчики перемещения, устанавливаемые на колеблющемся объекте, блоки вычисления модуля и направления колебаний объекта, блок оптимизации и систему управления в виде блока вычисления модуля и блока вычисления направления радиальных колебаний объекта, двух блоков умножения и блока ключей, и релейный элемент, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения эффективности гашения колебаний, он снабжен дополнительным блоком умножения, первый вход которого подключен к выходу блока вычисления модуля радиальных колебаний объекта, второй вход его через релейный элемент подключен к выходу блока оптимизации, а выход — к входам блоков умножения, а также блоком сравнения частот, первый вход которого подключен к выходу блоков вычисления модуля и направления колебаний объекта, а выход — к входу бло729396
Фиг.
Составитель О. Строганов
Редактор Т. Шагова Техред К. Шуфрнч Корректор В. Синицкая
Заказ 1238/32 Тираж 1095 Подписное
ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал П П П < Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ка оптимизации и генератором гармонических колебаний, выход которого соединен со вторым входом блока сравнения частот.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе с
1. Патент США № 3483951, кл. 188 — 1, 1966.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2375547/28, кл. F 16 F 15/03, 1976, (прототип) .
