Компенсатор жесткости Советский патент 1984 года по МПК F16F1/08 

1 11

Изобретение относится к машиностроению и может бьггь использовано в различных отраслях народного хозяйства для защиты объектов от вибраций.

Известен компенсатор жесткости, содержащий шагающие упругие элементь(, вьтолненные в виде консольных рессор, закрепленных на корпусе и связанных через призматические ножи с ползунками, фиксирующимися силами сухого трения на виброизолируемом объекте 13;

Недостатком указанного компенсатора является нелннейностъ его характеристики и неполная компенсация вследствие этого усилий при относительных перемещениях основания и виброизолируемого объекта.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является компенсатор жесткости, размещаемый между виброизолируе1иым объектом и основанием параллельно основному упругому элементу и включающий в себя шатуны, ползуны, пружины и ограничители хода ползунов L21.

Недостатком известного компенсатора является то, что он обеспечивает компенсацию жесткости только в одном направлении.

Цель изобретения - обеспечение компенсации жесткости при пространственных колебаниях .

Указанная цель достигается тем, что компенсатор жесткости, размещаемый между виброизолируемым объектом и основанием параллельно основному упругому элементу, содержит якорь, выполненный в виде тела вращения и закрепляемый на виброизоли-. уемом объекте, и взаимодействующий с ним магнит, выпол:денный в виде сферы и закрепляемые на основании с возможностью перемещения с трением в трех взаимно перпендикулярных направлениях, якорь размещен с зазором внутри магнита, а усилие взамодействия между ними выбрано равьгм или меньшим сил трения в напавляющих.

На фиг. 1 представлена схема коменсатора жесткости; на фиг. 2 иловая характерист - ка подвески.

Компенсатор жесткости содержит ферический якорь 1, жестко закрепенный посредством штока 2 на осноании 3, и магнит 4, неподвижно акрепленный на ползуне 5. Магнит

3604J

4 выполнен в виде сферы, содержащей набор магнитов 6, установленных неподвижно в диамагнитном материале. Ползун 5 расположен в подпятнике 7 и прижимается к с помощью пружины 8 и тормозной колодки 9. Подпятник 7 установлен на виброизолируемом объекте 10 и прижимается к нему при помощи пружины 11 и шайбы

10 12. Объект 10 соединен с основанием 3 упругими элементами 13. Квазинулевая жесткость подвески по всем направлениям достигается за счет параллельной работы упругих элементов 13

5 и компенсатора жесткости, как показано на фиг. 2, где .а - силовая характеристика упругого элемента 13(ВГ), - в - силовая характеристика компенсатора жесткости (Б Г, ) .

0 Последняя подобрана так, что угол ее наклона к оси X равен по величине, но противоположен по знаку углу наклона характеристики упругого элемента 13. В результате сложения

5 этих характеристик получается характеристика подвески (фиг. 2е) участок для амплитуд колебаний, не превьппающих г.

Компенсатор работает следующим образом.

При колебаниях основания 3, например, в направлении оси х (фиг. 1), амплитуда которых не превышает г (где г - зазор между якорем 1 и магнитом 4), якорь 1 перемещается внутри магнита 4, не соприкасаясь с ним, и подвеска имеет силовую характеристику В Г (фиг. 2). При движении основания 3 вверх (или вниз) на величину, большую г, якорь 1 упирается в сферическую поверхность магнита 4, и ползун 5 проскальзывает вверх (или вниз) относительно подпятника 7. Таким образом происходит перестройка компенсатора на новую характеристику Ц,, (ли , или любую другую, параллельную оси абсцисс). При амплитуде колебания основания 3 в горизонтальной плоскости, большей г, перемещаться будет подпятник 7 относительно объекта 10, и силовые характеристики по этим направлениям-будут аналогичны приведенным на фиг. 2. С целью предотвращения залипания якоря 1 на внутренней сферической поверхности магнита 4 силы сухого трения при 31 перемещении ползуна 5 и подпятника 7 превьппают силы притяжения якоря 1 и магнита 4. Если амплитуды колебаний виброизолируемого тела одинаковы по всем направлениям, то якорь 1 выполняется в виде шара. Если амплитуды колебаний различны, то якорь 1 может быть выполнен в виде эллипсоида 4 так, чтобы зазоры-между ним и внутренней сферической поверхностью магнита 4 равнялись этим амплитудам. Применение предлагаемого компенсатора жесткости позволяет получить квазинулевую жесткость по трем взаимно перпендикулярным направлениям и существенно упростить кинематическую схему подвески.

КОМПЕНСАТОР ЖЕСТКОСТИ, размещаемый между виброизолируемым объектом и основанием параллельно основному упругому элементу, о личающийся тем, что, с целью обеспечения компенсации жесткости при пространственных колебаниях объекта, он содержит якорь, вьтолненный в виде тела вращения и закрепляемый на объекте, и взаимодействующий с ним магнит, выполненный в виде сферы и закрепляемый на основании в направляющих с возможностью перемещения с трением в трех взаимно перпендикулярных направлениях, якорь размещен с зазором внутри магнита, а усилие взаимодействия между ними выбрано равным или меньшим сил трения в направляюi щих . СО о -

Аг.

п.2