Виброизолятор с регулируемой жесткостью Советский патент 1986 года по МПК G05D19/02 

Изобретение относится к средствам вибро защиты объектов в различных областях техники и может быть применено в транспортном машиностроении.

Цель изобретения - повышение эффективности виброгашения, чувствительности и стабильности работы устройства.

На чертеже изображена схема виброизолятора с регулируемой жесткостью.

Между объектом 1 и основанием 2 размешен упругий элемент 3, регулирование жесткости которого осуществляется исполнительным органом 4, и датчик 5 относительных смещений объекта и основания. Управление исполнительным органом осушеств- ляется блоком 6 управления, вход которого подключен к выходу датчика 5. Блок 6 управления содержит последовательно соединенные фильтр 7 нижних частот, полосовой фильтр 8, дифференцируюшее звено 9, усилитель 10 с регулируемым коэффициентом, усиления, сумматор 11, делитель 12, функциональный преобразователь 13, усилитель 14 мощности. Кроме того, свободный вход сумматора П подключен к выходу полосового фильтра 8, свободный вход делителя 12 - к выходу фильтра нижних частот.

Виброизолятор работает следующим образом.

При смещении объекта 1 относительно основания 2 датчик 5 вырабатывает сигнал, пропорциональный величине этого смещения. После устранения высокочастотных помех в фильтре 7 нижних частот сигнал содержит постоянную и медленно меняющуюся компоненту |о и компоненты |р, соответствующие рабочим частотам. Этот сигнал поступает на входы делителя 12 и полосового фильтра 8. В последнем выделяется составляющая сигнала |р рабочих частот, которая подается на входы сумматора 11 и дифференцирующего звена 9. После дифференцирования этой составляюшей и усиления в g раз в усилителе 10, полученный сигнал g р поступает в сумматор 11. Сигнал на выходе сумматора, равный , поступает на вход делителя 12. Последний формирует сигнал, пропорциональный Z , -, который поступает на вход

S0 + 6p

функционального преобразователя 13, где происходит его преобразование, а затем и усиление в усилителе 14. Выходной сигнал усилителя поступает в исполнительный орган 4, который осуществляет изменение жесткости в соответствии с его характеристикой. Приняв характеристику функционального преобразователя, равную обратной функции передаточной характеристики усилителя мощности и исполнительного органа, получаем изменение жесткости С упругого элемента 3 в зависимости от относительного смещения объекта по закону -С, |p+g Со io+V где Со - среднее значение жесткости упругого элемента.

Полученный закон изменения жесткости обеспечивает теоретически абсолютное виброгашение, т. е. x{t)0, в условиях переменности статических нагрузок и повышенных демпфируюших свойств материала упругого элемента. При этом относительные колебания |p(t) оказываются равными колебаниям основания г(1), которые всегда конечны. Последнее обеспечивает высокую чув ствительность и стабильность работы устройства.

Применение виброизолятора обеспечивает подавление колебаний объектов переменной массы на вибрируюшем основании, что приводит к повышению долговечности, надежности и комфортабельности объекта

и его оборудования.

Формула изобретения

Виброизолятор с регулируемой жест- костью, содержащий исполнительный орган, датчик кинематических параметров и блок управления жесткостью, включающий последовательно соединенные сумматор, делитель, функциональный преобразователь и усилитель мощности, выход которого соединен с входом исполнительного органа, а также фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу датчика кинематических параметров, а выход - к второму входу делителя, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности виброгашения, чувствительности и стабильности работы устройства, датчик кинематических параметров выполнен в виде датчика относительных перемещений, а блок управления снабжен последовательно соеди- ненньши полосовым фильтром, дифференцирующим звеном и усилителем с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого соединен с первым входом сумматора, к второму входу которого подключен выход полосового фильтра, а выход фильтра нижних частот соединен также с входом полосового фильтра.

////////V// / 1

2 Л1

Изобретение относится к средствам виброзащиты объектов в различных областях техники. Наиболее целесообразным является применение в транспортном машиностроении. Цель изобретения - повышение эффективности виброгашения, чувствительности и стабильности работы устройства. Виброизолятор содержит объект и основание, соединенные упругим элементом, жесткость которого регулируется исполнительным органом, а также датчик относительных смещений объекта и основания и блок управления исполнительным органом, включающий фильтр, нижних частот, полосовой фильтр, дифференцирующее звено, усилитель сумматор, делитель, функциональный преобразователь и усилитель мощности. При смещении объекта относительно основания датчик вырабатывает сигнал, пропорциональный величине смещения, и на выходе сигнал содержит постоянную и медленно меняющуюся компоненту |о и |р - компоненту, соответствующую рабочим частотам. Так как характеристика функционального преобразователя обратно пропорциональна функции передаточной характеристики усилителя мощности и исполнительного органа, то жесткость С упругого элемента изменяется в зависимости от относительного смещения объгде Со - среднее екта -. 1-Ц+-ф, SP+SP значение жесткости упругого элемента. Полученный закон изменения жесткости обеспечивает теоретически абсолютное виброгаше- ние. 1 ил. (Л ю ic со |С