Электромагнитный демпфер

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республин (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 191079 (21) 2832387/25-28 (51) М. КЛ. с присоединением заявки ¹

f23) Приоритет

F F 6/00

Государственный «омнтет

СССР яо делам изобретемнй и открытий

Опубликовано 150781 .Бюллетень ¹ 26 (53) УДК 621-567 7 (088.8) .

Дата опубликования описания 15.07.81 (72) Авторы изобретения

-. r, 1 Ю.Н.Журавлев, П.В.Киселев и A .Ã.Õð4còèöêèé . J

Псковский филиал Ленинградского полй еекнического института им. М.И.Калинина (71) Заявитель (54 ) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫИ ДЕМПФЕР

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для.упругого подвеса и демпфирования узлов машин, станков и приборов.

Известен электромагнитный демпфер поступательных колебаний, содержащий электрическую обмотку, обойму и размещенный соосно с ней подпружиненный узел Щ.

Недостаток известного демпфера заключается в малой величине жесткости и коэффициента демпфирования, а при малых медленных смещениях подвижного узла демпфирование практически оТсутствует. 15

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является электромагнитный демпфер, содержащий элект-, 20 рическую обмотку управления, обойму и размещенный в ней подвижный. узел в виде цилиндрического стержня, на сопрягаемых поверхностях которых выполнены группы равноотстоящих одна от другой канавок, канавки обоймы смещены относительно канавок стержня, и систему управления, связанную с электрическими обмотками, .причем смещение канавок, расположен- ЗО ных с разных сторон обоймы, направлено в противоположные стороны C2) . j

Недостаток данного демпфера состоит в малой величине жесткости и коэффициента демпфирования колебаний. Применение автоматической системы управления, увеличивающей ток в электрической обмотке пропорционально величине и скорости смещения подвижного узла, для такого демпфера не приводит к большому увеличению жесткости и коэффициента демпфирования, так как одновременно увеличиваются составляющие электромагнитной силы, действующие как в одну, так и в противоположную сторону, т.е. демпфирование малых медленных колебаний подвижного узла не эффективно, так как силы, противодействующие этим колебаниям, малы. Кроме того, из-за нерационального расположения электрической обмотки в таком демпфере достигнуть большой величины намагничивающей силы без заметного увеличения габаритов демпфера невозможно.

Цель изобретения — повышение эффективности демпфирования.

Укаэанная цель достигается тем, что демпфер снабжен дополнительной

846883

1О

45

d0

65 обмоткой, имеющей обойму и расположенной соосно основной, каждая из обойм выполнена в виде пучка стержней, равномерно расположенных по окружности, на стержне выполнена дополнительная, аналогичная основной, группа канавок, входящая в дополнительную обойму, и встречно смещенная относительно канавок основной обоймы.

На фиг. 1 изображен предлагаемый демпфер в разрезе, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 †блок-схема системы автоматического управления током в обмотках демпфера.

Демпфер содержит основную и дополнительную обмотки 1 и 2 управления с магнитонесвязанными и соосно расположенными обоймами 3 и 4 и размещенный в них подвижный узел в виде цилиндрического стержня 5. На сопрягаемых поверхностях обойм 3 и

4 и стержня 5 выполнены группы равноотстоящих одна от другой кольцевых канавок 6., 7 и 8, 9. Смещение канавок, расположенных)с разных сторон в каждой из обойм 3 и 4, направлено в одну сторону, а дополнительная группа канавок 8 встречно смещена относительно группы канавок .6 основной обоймы 3. Каждая из обойм 3 и 4 выполнена в виде пучка стержней 10, равномерно расположенных по окружности и электрически связанных между собой. Демпфер содержит также систему управления, состоящую из датчика 11 положения, подвижного узла, выполненного в виде цилиндрического стержня 5, и связанных с ним корректирующего или интегрально-дифференцирующего звена 12, . сумматора 13 и усилителей 14 и 15, один 14 из которых питает электрические обмотки 1, принадлежащие обойме 3, а другой усилитель 15 — электрические обмотки 2, принадлежащие обойме 4. демпфер работает следующим образом.

Когда подвижный узел в виде ци.линдрического стержня 5 находится в положении равновесия, сигнал с датчика 11 положения отсутствует, а через обмотки 1 и 2 течет ток смещения усилителей 14 и 15. Обмотки

1 и 2 создают в каждой из обойм 3 и

4 два независимых магнитных потока, заьыкающихся через пучок стержней

10, выступы кольцевых канавок 7 и 9 обойм 3 и 4, выступы кольцевых канавок 6 и 8 стержня 5 и воздушный зазор между ними. Из-за смещения кольцевых канавок на стержень 5 со стороны обойм 3 и 4 действуют равные по величине, но противоположно направленные осевые электромагнитные силы.

При осевом смещении стержня 5 в каком-либо направлении, например в направлении обоймы 3, на выходе датчика 11 появляется сигнал, величина которого пропорциональна величине смещения стержня 5, а знак зависит от направления смещения. Сигнал с датчика 11 поступает на корректирующее звено 12, суммируется сумматором 13 с выходным сигналом корректирующего звена 12 и подается на выходы усилителей 14 и 15. Знак этого сигнала таков, что ток в обмотке 1, принадлежащей обойме 3, уменьшается, а ток в обмотке 2, принадлежащей обойме 4, увеличивается. В результате осевая электромагнитная сила, действующая на стержень 5 со стороны обоймы 3, уменьшается, а сила, действующая со стороны обоймы 4, увеличивается. Появляется результирующая осевая сила, противодействующая смещению стержня 5. Величина этой силы пропорциональная величине смещения стержня 5, скорости смещения и интегралу по времени от смещения.

При смещении стержня 5 в направлении обоймы 4 демпфер работает аналогичным образом.

Таким образом, введение интегрально-дифференцирующего или корректирующего .звена 12 позволяет, с одной стороны, за счет дифференцирования сигнала датчика 11 получить демпфирующую силу, пропорциональную скорости смещения стержня 5, а, с другой стороны, за счет интегрирования сигнала датчика 11 добиться эффективного демпфирования малых медленных колебаний подвижного узла, выполненного в виде стержня 5.

Предлагаемый демпфер повышает жесткость и коэффициент демпфирования.

Формула изобретения

Электромагнитный демпфер, содержащий электрическую обмотку управления, обойму и размещенный в ней подвижный узел в виде цилиндрического стержня, .на сопрягаемых поверхностях которых выполнены группы равноотстоящих одна от другой канавок, канавки обоймы смещены относительно канавок стержня, и систему управления, связанную с электрическимИ обмотками, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности демпфирования, он снабжен дополнительной обмоткой, имеющей обойму и расположенной соосно основной, каждая из обойм выполнена в виде пучка стержней, равномерно расположенных по окружнос-846883 юг. 1 ти, на стержне выполнена дополнительная, аналогичная основной, группа канавок, входящая в дополнительную обойму, и встречно смещенная относительно канавок основной обойMbl

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бабаева Н.Ф. Расчет и проектирование элементов гироскопических устройств. Л., "Машиностроение", 1967, с. 182, рис. 3.29.

2. Авторское свидетельство СССР

9589480, кл. Г 16 F 15/02, 1975 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 5445/54

Тираж 1006 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4