Виброизолятор с автоматической настройкой Советский патент 1984 года по МПК F16F15/02 

Изобретение относится к средствам защиты от вибраций различных объектов.

Известно виброизолирующее устройство, содержащее тросы, соединяющие объект с опорами крепления, исполнительный двигатель и систему управления 1.

Недостатком данного устройства является снижение диапазона регулирования натяжения тросов при больщих статических нагрузках.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является вибрризолятор с автоматической настройкой, содеркащий две опоры, размещенную между ними промежуточную массу, соединяющие опоры упругие элемеиты в виде тросов, устройство изменения жесткости и систему управления 2.

Однако известное устройство характеризуется малой надежностью, обусловленной сложностью конструкции.

Цель изобретения - повыщение надежности виброизолятора.

Указанная цель достигается тем, что в виброизоляторе с автоматической иастройкой, содержащем две опоры, размещенную между ними промежуточную массу, соеди Няющие опоры упругие элементы в виде тросов, устройство изменения жесткости и систему управления,, промежуточная масса выполнена в виде фланца с зубцами, входящими в пространство между тросами, а устройство изменения жесткости - в виде размещаемого между объектом и одной из опор пневмоцилиндра с двумя полостями, соединенными пневматически с системой управления, и щтоками разного диаметра, один из которых жестко связан с фланцем и имеет клапан с механическим приводом, пневматически соединенный с одной из полостей пневмоцилиндра.

На фиг. изображена схема виброизолятора с автоматической настройкой; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - нагрузочная характеристика виброизолятора.

Виброизолятор с автоматической настройкой содержит опоры 1 и 2, размещенный между ними фланец 3 с зубцами 4, упругие элементы в виде тросов 5, устройство изменения жесткости в виде пневмоцилиндра 6 с двумя полостями 7 и 8 и щтоками 9 и 10 разного диаметра, один из которых (9) жестко связан с фланцем 3 и имеет клапан 11 с механическим приводом 12, и систему управления, включающую размещаемый на объекте 13 датчик 14, задатчик 15 уровня вибрации, блок 16 сравнения, усилитель 17, переключатель 18, источник 19 пневмоэнергии и дроссель 20. Пневмоцилиндр 6 поме1цается между объектом 13 и опорой 2. Опора 1 через упорный подщипник 21 связывается с источником 22 вибраций. Клапан И пневматически связан с полостью 7. Полости 7 и 8, разделенные порщнем 23, пневматически связаны с системой управления.

Виброизолятор работает следующим образом.

В исходном состоянии порщень 23 находится в крайнем нижнем положении. Воздух в полости цилиндра не подается. Упругие элементы - тросы 5 имеют наибольщую длину и наклонены к опорам 1 и 2 под углом 5-7°. При иаибольщей длине

0 тросов 5 виброизолятор имеет упругую характеристику а (фиг. 3). При действии возмущения вида F(t), где F- сила возмущения, t - время, тросы 5 сдеформируются, причем при сжатии виброизолятора прод исходит одновременный проворот опоры 1 вокруг вертикальной оси на подщипнике 21 и ее опускание вниз. Выпучивания тросов 5 не происходит за счет проворота опоры 1. Тросы принимают изогнутую форму. Пусть, например, виброизолятор сжат

0 на величину Х, т. е. работает в точке D на упругой характеристике а (фиг. 3), в результате чего происходит посадка тросов 5 один на другой.

При таком нагружении виброизолятора опора 1, опустивщись вниз, нажмет на щток 9 клапана 11. Одновременно датчик 14 уровня вибрации выдаст сигнал заведомо больщий, чем сигнал задатчика 15, потому что в области точки D упругой характеристики а (фиг. 3) виброизолятор

0 имеет больщую жесткость и передает вибрацию на защищаемой объект 13 без ее снижеиия. В этом случае блок 16 сравнения вьщаст сигнал на усилитель 17 и переключатель 18, последний подаст сжатый воздух в полости 7 и 8 пневмоцилиндра 6.

Поскольку верхияя полость 7 пневмоцилиндра 6 в это время соединена с атмосферой через клапан 11, то под действием сжатого воздуха порщень 23 пойдет вверх и переместит фланец 3 по тросам 5 виброизолятора.

При движении фланца 3 вверх будет уменьщаться длина изогнутого участка тросов. При .уменьщении рабочей длины тросов 5 упругая характеристика а виброизолятора будет подниматься (фиг. 3),

5 занимая положение кривых б, в, г или д, и, кроме того, будет подниматься опора 1 за счет упругости тросов 5.

Движение фланца 3 будет происходить до тех пор, пока сигнал датчика 14 не станет меньще сигнала задатчика 15, в результате чего переключатель 18 придет в исходное положение и перекроет Цепь подачи сжатого воздуха в полость пневмоцилиндра 6. При этом за счет подъема опоры 1 щток 9 клапана 11 освободится и клапан закроется. Виброизолятор будет выведен в точки BI-BS упругой характеристики, где его эффективность наибольшая.

С уменьшением нагрузки на виброизолятор произойдет смещение по нагрузочной характеристике (например, д; фиг. 3) влево в зону малой виброизолирующей способности тросов 5. По сигналу датчика 14 переключатель 18 подаст сжатый воздух в полоСти 7 и 8 пневмоцилиндра 6, порщень 23 с фланцем 3 будут смещаться вниз, увеличивая рабочую длину тросов 5, до тех пор, пока уровень цибраций не уменьшится за

счёт перехода на другую нагрузочную характеристику (например, а; фиг. 3).

Таким образом, в соответствии с изменением нагрузки F автоматически изменяется нагрузочная характеристика виброизолятора, что обеспечивает минимальную вибрацию объекта.

Применение простого по конструкции пневмоцилиндра с клапаном повышает надежность виброизолятора.

ВИБРОИЗОЛЯТОР С АВТОМА ТИЧЕСКОИ НАСТРОЙКОЙ, содержащий две опоры, размещенную между ними про.) межуточную массу, соединяющие опоры упругие элементы в виде тросов, устройство изменения жесткости и систему управления, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности, промежуточная масса выполнена в виде фланца с зубцами, входящими в пространство между тросами, а устройство изменения жесткости - в виде размещаемого .между объектом и одной из опор пневмоцилиндра с двумя полостями, соединенными пневматически с системой управления, и щтоками разного диаметра,, один из которых жестко связан с фланцем и имеет клапан с механическим приводом, пневматически соединенный с одной из полостей пневмоцилиндра. ko 00 4; ел о ;о фаг. 1

ф1/г.2