Амортизатор с автоматическим управлением

 

(ii) 744168

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свод-ву — (22) Заявлено 17.04.78 (21) 2604221 25-28 с присоединением заявки No— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30,06.80. Бюллетень 1е 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.80 (5! ).М.кл.2 Г 16 Г 15/03

Государственный комитет (53) УДК 621-567.2 (088,8) пе делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения M. Д. Генкин, В. Г. Елезов, Э. Л. Фридман и В, В. Яблонский (71) Заявитель Государственный научно-исследовательский институт машиноведения им. акад. А. А. Благонравова (54) АМОРТИЗАТОР С АВТОМАТИЧЕСКИМ

УПРАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к устройствам для гашения вибрации, а именно к конструкции амортизаторов с автоматическим управлением.

Известен амортизатор с автоматическим управлением, содержащий электромеханические динамометры, упругие элементы, связываемые одним концом с колеблющи мся объектом, а другим — через электромеханические динамометры с изолируемым объектом, предварительные усилители, связанные с выходами динамометров, усилитель мощностями, полосовые следящие фильтры, аналоговые сумматоры, один из которых соединен с выходами п|редварительных усилителей и входами фильтров, а другой — с выходами фильтров и усилителем мощности, электрюмеханический запитываемый усилителем мощности вибратор, воздействующий на изолируемый объект в направлении рабочих осей упругих элементов и динамо метров (1).

Недостатком этого амортизатора является его низкая эффектлтвность при изменении параметров отдельных звеньев системы управления.

По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к предложенному является амортизатор с автоматическим управлением, содержащий электромеханический динамометр с предварительным усилителем на выходе, упругие элементы, одни концы которых предназначены для крепления к колеблющемуся объекту, а другие — через электромеханический динамометр соединены с изолируемым объектом, вибратор, воздействующий на изолируемый объект, дополнительный электромеханический динамометр, установленный со10 осно с вибратором, аналоговый сумматор, усилитель мощности, вход которого подключен к выходу аналогового сумматора, а выход — квибратору, .полосовые фильтры, входы которых соединены с выходом предварительного усилителя, пары последовательно соединенных управляемых амплитудныхх от фазовых регулятОров, жаждая из которых связана с выходом соответствующего полосового фильтра и одним из вхок0 дов аналогового сумматора, пары амплитудных и фазовых различителей, входы которых соединены с выходами предварительных усилителей, а выходы — c соответствующими управляющими входами фазовых и амплитудных регуляторов (2).

Недостатком амортизатора является е-о низкая эффективность при гашении меняющихся по амплитуде и частоте вибрационных составляющих.

744!68

Целью изобретения является увеличение эффективности при гашении меняющихся

ro амплитуде и частоте вибрационных составляющих.

Эво достигается тем, что предлагаемый амортизатор снабжен оптимизаторами, входы которых подключены к выходу дополнительного динамометра, выходы соединены с соответствующими управляющими входами фазовых и амплитудных регуляторов, а электромеханические линамометры установлены последовательно и разделены жесткой проставкой, скрепленной с рабочим органом вибратора.

На фиг. изображена функциональная схема предлагаемого амортизатора при упругом креплении реактивной части вибратора к изолируемому объекту; на фиг, 2— то же, при жестком креплении корпуса вибратора к колеблющемуся объекту.

Амортизатор с автоматичесиим управлением содержит электромеханический динамометр 1 с предварительным усилителем

2, упругие элементы 8 и 4, одни концы которых предназначены для крепления к колеблющемуся объекту 5, а другие — через электромеханический динамометр, проставку б и дополнительный механический динамометр 7 взаимодействуют с изолируемым объектом 8, вибратор 9, воздействующий через дополнительный электромеханический динамометр 7 на изолируемый объект 8, аналоговый сумматор 10, усилитель 11 мощности, вход которого подключен к выходу аналогового сумматора 10, а выход — к вибратору 9, полосовые фильтры 12, 18 ...

14 и (их число определяется количеством подлежащих гашению вибрационных cocTBBJIHIoIIIHx, входы которых соединены с выходом гпредварительного усилителя 2), пары 15, 1б ... 17 и последовательно соединенных управляемых амплитудных 18, 19 ... 20n и фазовых 21, 22, ... 28n регуляторов, каждая из которых связана с выходом соответствующего полосового фильтра и одним из входов аналогового сумматора

10, оптимизаторы 24, 25... 2бп, входы которых подключены к выходу дополнительного динамометра 7, выходы соединены с соответствующими управляющим и входами амплитудных и фазовых регуляторов, а электромеханические динамометры 1 и 7 установлены последовательно и разделены жесткой проставкой б, скрепленной с рабочим органом вибратоуа 9.

Предлагаемый амортизатор работает следующим образом.

Колеблющийся объект 5, деформируя упругие элем.енты 8 |и 4, создает силовое вибрационное возбуждение изолируемого объекта 8, например опорного фундамента, амплитуды и фазы составляющих которого измеряются дина мометром 1. Сигнал с динамометра 1 через усилитель 2 подается на каналы формировавия управляющих сигналов.

Настройка этих каналов заключается в том, что параметры полосовых фильтров, амплитудных и фазовых регуляторов подбирают так, что при некоторых (обычно средних) значениях вибрационных частот составляющие усилия, развиваемого вибратором 9, равны по величине и противоположны по напрр авл ению соответствующим составляющих вибрационного:усилия, которое действует на !

О изолируемый объект 8 со стороны упругих элементов 8 и 4. При этом все составляющие вибрационного усилия, на которые настраиваются каналы управления, полностью компенсируются усилиями со стороны вибратора 9, и возбуждения изолируемого объекта

8 не происходит.

Для поддержания работы канала управ- . ления в режиме наилучшей компенсации вибрационных усилий используются оптимизаторы, каждый из которых имеет два независимых канала экспремального регулирования (амплитуды и фазы управляющего сигнала).

Одви каналы служат для управления амплитудными, а друпие — фазовыми регуляторами. Каждый из каналов имеет различную частоту поисковых сигналов, что позволяет производить одновременный (параллельный) поиск необходимых амплитуд и фаз сигналов управления для всех вибрационных составляющих.

В том случае, когда подаваемые на оптимизаторы сигналы имеют в своем составе несколько составляющих различных частот, оптимизаторы должны быть избирательными.

На входы амплитудных регуляторов с одного из выходов опвимизаторов подаются кратковременные поисковые сигналы, кото40 рые изменяют, например, увеличивают амплитуды сигналбв управления, а следовательно, изменяют компенсирующие силы, развиваемые вибратором 9. Пр и этом суммарное усилие, действующее на проставку

45 б со стороны упругих элементов 8 и 4 вибратора 9, измеряется динамометром 7 и сравнива ется с этим же суммарным усилием до подачи поискового сигнала. Если после подачи поискового сигнала суммарная

50 сила увеличилась, то поисковые сигналы начнут уменьшать амплитуду сигналов управления. Если суммарная сила уменьшилась, то поисковые сигналы будут продолжать увеличивать амплитуды сигналов уп55 равления до тех пор, пока суммарная сила не станет равна минимуму. При этом поисковые сигналы начнут поочередно уменьш ть и увеличивать амплитуду сигналов управления, поддерживая суммарную силу

50 вблизи минимума. Каналы регулирования фаз работают аналогично и независимо от каналов регулирования амплитуд.

Для снижения динам ической ошибки электромеханической системы управления и как следствие увеличения эффективности

744168 амортизатора в качестве полосовых фильтров могут быть использованы следящие полосовые фильтры. Пры этом величина искажений, вносимых полосовыми фильтрами и подлежащих отработке в системе экстремального уп|равления снижается, время поиска экстремума уменьшается, а поэтому уменьшается и величина динамической ошибки, которая определяет достижимую степень компенсации вибрационных составляющих.

В том случае, когда перемещения колеблющегося объекта 5 малы, целесообразно использовать жесткое крепление корпуса вибратора к колеблющемуся объекту (фиг.

2). При этом увеличивается эквивалентная масса реактивной (колеблющейся) части иибровозбудителя.

При использовании амортизаторов для установки виброактивных механизмов на подвижных объектах перемещения ыолеблющегося объекта 5 обычно значительны и пелесообразно использовать упругое крепление реактивной (колеблющейся) часты вибратора 9 к изолируемому объекту (фиг. 1).

Таким образом, благодаря тому, что амортизатор снабжен оптимизаторами, регулирующими амплитуды и фазы управляющих сигналов по критерию максимальной компенсации вибрационных сил, эффективность амортизатора при м|еняющихся по амплитуде и частоте вибрационных составляющих увеличивается.

Формула изобретения

Амортизатор с автоматическим управлением, соде1ржащий электромеханический динамометр с предварительным уаилителем на выходе, упругие элементы, одни концы которых предназначены для крепления к колеблющемуся объекту, а другие — через

5 электромеханический динамометр соединены с изолируемым объектом, вибратор, воздействующий на изолируемый объект, дополнительный электромеханический динамометр, установленный соосно с вибрато о ром, аналоговый сумматор, усилитель мощности, вход которого подключен к выходу аналогового сумматора, а выход к вибратору, полосовые фильтры, входы которых соединены с выходом предварительного усилителя, пары последовательно соединенных управляемых амплитудных и фазовых регуляторов, каждая из которых связана с выходом соответствующего полосового фильтра и одним из входов аналогового сумматора, отличающийся тем, что, с целью увеличения эффективности при гашении меняющихся по амплитуде и частоте вибрационных аоставляющих, он снабжен оптимизаторами, входы которых подключены к выходу дополнительного динамометра, выходы соединены с соответствующими управляющими входами фазовых и амплитудных,регуляторов, а электромеханические динамометры установлены последовательно

N и разделены жесткой проставкой, скрепленной с рабочим органом вибратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

З5 1. Авторсиое свидетельство СССР № 589482, кл. F 16 F 15/ОЗ, 1976.

2. Авторское свидетельство по заявке

М 2524943(25-28, кл. F 16 F 15/03, 1977 (прототип) .

744I6S

/ !

1 !

11п г

Г I

<+ иг. ! lZ +8%

Составитель О. Мальцев

Редактор Т. Горячева

Тскред В. Серякова

Kr, ðåêTîð И. Осиновская

Заказ 076/954 Изд. № 332

Тираж 1095 Подписное

Е! ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент>

Фиь.2