Регулируемый электродинамический виброизолятор Советский патент 1987 года по МПК F16F15/03 

Изобретение относится к устройствам для гашения механических колебаний и может быть применено для гашения колебаний объектов, расположе й- ных на вибрирующем основании.

Цель изобретения - уменьшение габаритов за счет уменьшения зазора между 15абочими поверхностями электродинамического вибровозбудителя.

На чертеже приведена схема регулируемого электродинамического вибро- изолятора.

Виброизолятор содержит упругие элементы 1, установленные между виб- рируюш;им 2 и изолируемым 3 объектами, 5 электродинамический вибровозбудитель 4 с силовыми катушками 5 и 6, намотанными на каркасе 7. Электродинамический вибровозбудитель установлен

10

нижней границ зазора. При колебаниях одна из силовьЕХ катушек 5 или 6, через которые протекает постоянный ток входит в зазор между рабочими поверх ностями 8 и 9 на величину амплитуды колебаний. При этом.в результате вза имодействия постоянного тока катушек с магнитным полем в воздушном зазоре возникает толкающая сила,, пропорциональная перемещению.

Через силовые катушки 5 и 6,элект рически соединенные встречно-последо вательно и подключенные к источнику 12 постоянного тока, протекает ток I имеющий соответствующее направление.

Пусть под действием некоторой внеш ней силы изолируемый объект 3 переме стился вниз (вверх) относительно исходного положения на величину х. При

параллельно упругим элементам 1 между 20 этом силовая катушка 5 (6) входит в вибрирующим 2 и изолируемым 3 объектами. Силовые катушки 5 и 6 намотаны на каркасе 7 так,что они имеют сечение вдоль оси в виде прямоугольников и между их короткими сторонами, обращенными одна к другой, имеется зазор, равный высоте зазора между рабочими поверхностями 8 и 9 магнитной системы 10, Последняя выполнена в виде пос25

зазор на величину этого перемещения. В результате взаимодействия тока,про текающего через катушку, с магнитным полем зазора в катушке .возникает толкающая сила, величина которой, в соответствии с законом Ампера, определяется следующим образом:

F В1,1,

(1)

. тоянного магнит 1 с кольцевым воздуш- 30 ным зазором 11 и закреплена на виб- рирующем объекте; 2. Силовые катушки 5 и 6 установлены за пределами коль- . цевого зазора по обе стороны, соеди- нены встречно-последовательно и под- 35 ключены к источнику 12 постоянного тока. Для создания в катушках 5 и 6 различных по величине и направлению токов, что позволяет реализовать виброизолятор с несимметричной жест- 40 костной характеристикой, указанные катушки могут подключаться к отдель- - ным источникам постоянного тока. При этом электрическая связь между катушками устраняется.45Виброизолятор работает следующим образом.

В исходном состоянии под действием силы тяжести изолируемого объекта 3 силовые катушки 5.и 6 расположены 50 симметрично относительно горизонтальной плоскости, проведенной через середину высоты зазора между рабочими поверхностями 8 и 9 электродинамического вибровозбудителя 4. При этом 55 силовые катушки 5 и 6 оказываются вьгоеденными из зазора и их короткие стороны, обращенные одну к другой,, расположены в плоскостях верхней и.

где В - магнитная индукция в зазоре между рабочими поверхностями электродинамического виб ровозбудителя 4;

1)( - длина провода части катушки 5 (6), находящейся в зазоре Длина провода части катушки 3 .(6) находящейся в зазоре.

Ч

Nxlcp

(2)

где 1...

D. N. средняя длина витка катушки;

средний диаметр катушки;

число витков,соответствующее введенной в зазор части катушки.

N. K,S.h

(3)

где К - коэффициент заполнения катушки медью; толщина катушки; высота части катушки, вве- в зазор.

S/с учетом примет вид

денной (2)

и (3) выражение (1)

нижней границ зазора. При колебаниях одна из силовьЕХ катушек 5 или 6, через которые протекает постоянный ток, входит в зазор между рабочими поверхностями 8 и 9 на величину амплитуды колебаний. При этом.в результате взаимодействия постоянного тока катушек с магнитным полем в воздушном зазоре возникает толкающая сила,, пропорциональная перемещению.

Через силовые катушки 5 и 6,электрически соединенные встречно-последовательно и подключенные к источнику 12 постоянного тока, протекает ток I, имеющий соответствующее направление.

Пусть под действием некоторой внешней силы изолируемый объект 3 переместился вниз (вверх) относительно исходного положения на величину х. При

20 этом силовая катушка 5 (6) входит в

25

зазор на величину этого перемещения. В результате взаимодействия тока,протекающего через катушку, с магнитным полем зазора в катушке .возникает толкающая сила, величина которой, в соответствии с законом Ампера, определяется следующим образом:

вая катушка 5 (6) входит в

F В1,1,

(1)

где В - магнитная индукция в зазоре между рабочими поверхностями электродинамического вибровозбудителя 4;

1)( - длина провода части катушки 5 (6), находящейся в зазоре. Длина провода части катушки 3 .(6), находящейся в зазоре.

Ч

Nxlcp

(2)

де 1...

D. N. средняя длина витка катушки;

средний диаметр катушки;

число витков,соответствующее введенной в зазор части катушки.

N. K,S.h

(3)

где К - коэффициент заполнения тушки медью; толщина катушки; высота части катушки, в зазор.

S/с учетом примет вид

денной (2)

и (3) выражение

F

3 iBInx,

1357625

гле n ii D K, S K - коэффициент пропорциональности

Знаки +,стоящие перед правой частью выражения (4), указывают направление толкающей силы и определяются направлением тока.

Таким образом, как видно из выражения (А)J образующаяся в электродинамическом вибровозбудителе толкающая сила пропорциональна перемещению изолируемого объекта, т.е. толкающая сила эквивалентна жесткости упругих элементов. Изменяя величину и направление тока в силовых катушках, можно соответствующим образом изменять жесткость виброизолятора.

В регулируемом электродинамическом виброизоляторе для сохранения его работоспособности необходимо,чтобы высота каждой из силовых катушек .была равна возможной наибольшей- амплитуде колебаний. При этом электродинамический вибровозбудитель должен иметь высоту зазора между ра(4) бочнми поверхностями, равную высоте силовых катушек 5 и-6, т.е. также возможной наибольшей амплитуде колебаний.

b

Ф -op мул а изобретения

Регулируеьмй элекгродинаш ческий 1Q Биброизолятор, содержащий упругие элементы, предназначенные для установки между вибрирующим и изолир то- щим объектам, установленный параллельно упругим элементам электродина- 5 мический вибровозбудитель, у которого постоянный магнит предназначен для закрешгения на вибрирующем объекте и выполнен с кольцевым воздушным зазором, а подвижная система его выполнена из электрически соединенных между собой встречно-последовательно силовых катушек с сечением вдоль оси в виде прямоугольников и предназначена для установки на изолирующем обы- 25 екте, и источник постоянного тока, отличающийся тем, что, с

целью уменьшения габаритов, силовые катушки установлены за пределами кольцевого зазора по обе стороны.

20

ор М. Бланар 5980/33

Составитель М„ Веселев Техред М.Ходанич

Кор Под

Тираж 804 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор АО Ильин Подписное

Изобретение относится к устройствам для гашения механических колебаний и может применяться для гашения колебаний объектов, расположенных на вибрирующем основании. Целью -изобретения является уменьшение габаритов за счет уменьшения высоты зазора между рабочими поверхностями 8 и 9 электродинамического вибровозбудителя 4. Силовые катушки вибровозбудителя установлены на каркасе 7, связанном с вибрирующим объектом 3, и размещены за пределами кольцевого зазора между рабочими поверхностями 8 и 9 магнитной системы, предназначенной для установки на вибрирующем основании. Такое размещение катушек позволяет уменьшить высоту зазора магнитной системы 10 вибровозбудителя 4. 1 ил. е S