Активное виброзащитное устройство Советский патент 1987 года по МПК F16F15/03 

Изобретение относится к средствам защиты от вибраций различных объектов техники приборостроения и предназначено преимущественно для виброизоляции точных электромеханических и оптикомеханических приборов, в частности проигрывателей о

Целью изобретения является повышение эффективности виброизоляции за счет изоляции от разнонаправленных возмущений.

На фиг.1 изображено активное виброзащитное устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, аксонометрия.

Устройство содержит установленный на основании 1 корпус 2, вьтолнен- ный в виде полого цилиндра. В корпусе 2 размещены две конические пружины 3 и 4, Эти пружины закреплены вершинами на середине диафрагмы 5.

На диафрагме 5 по ее периметру закреплен кольцевой постоянный магнит 6, намагниченный аксиально. Между магнитом 6 и корпусом 2 имеется зазор, К середине диафрагмы 5 перпендикулярно ее плоскости прикреплен -одним концом нагрузочный стержень 7, Диафрагма 5 с нагрузочным стержнем

7образуют подвижный элемент устройства. Второй конец нагрузочного стержня 7 связан с центром упругого элемента 8, При этом связь нагрузочного стержня 7 с упругим элейентом

8может быть либо жесткой, либо через упруго-эластичную втулку 9, Упругий элемент 8 связывает нагрузочный стержень 7 с амортизируемым объектом Юо Упругий элемент 8 вьшолняется из упругого материала и имеет форму крестообразной перемычкиа образованной системой прорезей. Жесткость упругого элемента 8 выбирается в зависимости от массы амортизируемого объекта и регулируется выбором длины и поперечного сечения плеч крестообразной перемычки. Дополнительное уменьшение жесткости упругого элемента достигается введением четырех пазов 11, расположенных напротив плеч перемычки. Четыре чувствительных датчика 12 - 15 жестко закреплены по одному на каждом плече крестообразной перемычки. Датчики 12-15 чувствительны к механическим напряжениям изгиба плеча в плоскости, проходящей через оси симметрии плеча упругого элемента и нагрузочного стержня 7, и

5

не чувствительны к механическим напряжениям кручения плеча вокруг его оси симметрии.

Четыре катушки 16 - 19 установлены на внешней цилиндрической поверхности цилиндра в зоне действия кольцевого магнита 6 TaKj что оси катушек расположены в плоскости магнитной нейтрали магнита 6 и параллельны направлениям плеч упругого элемента 9. Совокупность катушек 16-19 и кольцевого постоянного магнита 6 образует исполнительный механизм электромагнитного типа. Чувствительные датчики 12-15 подключены через схему управления к катушкам 16 - 19. При этом каждый датчик подключен к проти- воле,кащей катушке.

0 Предлагае мое устройство работает следздощим образом.

Вертикальные динамические возмущения основания 1 за счет инерции амор5 тизируёмого объекта 10 вызывают вертикальное колебательное перемещение опорного стержня 7 с диафрагмой 5 и синфазные колебания изгиба всех четырех плеч упругого элемента 8, Чувствительные датчики 12-15 вырабатывают синфазные сигналы, пропорциональные упругим напряжениям изгиба плеч упругого элемента. По зтим сигналам схема управления формирует во всех четырех катушках 16 - 9 синфазные управляют -1е токи, вызывающие в исполнительном механизме усилия вертикального поступательного, перемещения диафрагмы 5 с нагрузочным стержнем 7, компенсирующие вертикальные возмущения силы. Динамические возмущения основания 1 Б горизонтальной плоскости, например, в направлении оси катушек 17 и 19 за счет инерции амортизируемого объекта 10 вызывают наклонные качания нагрузочного стержня 75вращательные колебания диафрагмы 5 относительно горизонтальной оси, проходящей через центр диафрагмы и перпендикулярной направлению колебательного возмущения (например, вокруг оси, соединяющей катушки 16 и 19)с Наклонные качания нагрузочного стержня 7 приводят к противоJ фазньпч изгибным колебаниям противолежащих плеч упругого элемента (например, плеч с датчиками 13 и 15).

Чувствительные датчики каждой пары противолежащих плеч вырабатьшают

0

5.

0

5

0

противофазные сигналы, пропорциональные упругим напряжениям изгиба плеч. По этим сигналам схема управления формирует в противолежащих катушках (например, в катушках 17 и 19) проти- вофазные токи, вызывающие в исполнительном механизме вращающие моменты, компенсирующие возмущающие силы.При любом произвольном направлении возмущающего воздействия последнее пре- образуется на взаимно перпендикулярные компоненты, параллельные или перпендикулярные направлениям плеч упругого элемента, и далее цикл работы устройства повторяется,

Формула изоб ре тения

Активное виброзащитное устройство, содержащее корпус, установленный на основании, подвижную часть, связьшае- мую с амортизируемым объектом через упругий элементJ и чувствительные датчики, подключенные через схему управления к исполнительному устройст- ву, отличающееся тем.

что, с целью повьшения эффективности виброизоляции за счет изоляции от разнонаправленных возмущений, устройство снабжено двумя коническими пружинами, размещенными в корпусе, последний вьшолнен в виде полого цилиндра, подвижная часть - в виде диафрагмы, размещенной между вершинами пружин, и нагрузочного стержня, связанного одним концом с диафрагмой, а другим - с упругим элементом, имеющим крестообразную форму, исполнительный механизм представляет собой аксиально-намагниченный кольцевой постоянный магннт, закрепленный на диафрагме по ее периметру, и установленные на внешней цилиндрической поверхности четыре катушки, оси которых расположены в плоскости магнитной нейтрали постоянного магннта и параллельны направлениям плеч упругого элемента, а четыре чувствительных датчика закреплены по одному на последних, и каждый из них подключен через схему управления к противолежащей катушке, .

Изобретение относится к средствам защиты от вибраций объектов приборостроения. Целью изобретения является повышение эффективности виброизоляции за счет изоляции от разнонаправленных возмущений. Виброизоляция объекта от разнонаправленных возмущений достигается за счет особого выполнения упругого элемента с размещенными на нем датчиками, чувствительными к этим возмущениям, и исполнительного механизма электромагнитного типа, отрабатывакяцего эти возмущения в любом направлении,2 ил. 00 о со со

13 8

фаг,1

77Х

16

cpuff.Z

Редактор Л.Повхан

Составитель М.Веселев Техред В.Кадар

Заказ 1291/37Тираж 812Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Ироектнап,

Корректор М.Демчик