Двухкаскадное устройство для гашения вибраций Советский патент 1976 года по МПК F16F5/00 

1

Изобретение относится к устройствам виброизоляции чувствительных к механическим колебаниям объектов и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где необходима высокая степень гашения вибраций.

Известны устройства для гашения механических колебаний, содержашие промежуточную раму, на которой закреплены пружинные амортизаторы, один из них связывает промежуточную раму с заш,ишаемым- объектом, а другой - с источником колебаний. Источник колебаний и промежуточную раму, на которой расположен датчик сейсмического типа, связывает гидравлический цилиидр 1.

Такие устройства, однако, не позволяют гасить колебания защищаемого объекта в области низких частот, т. е. при частоте возмущающей силы ниже собственной частоты колебаний сейсмического датчика или при малых амплитудах источника колебаний.

Известно также двухкаскадное устройство для гащения вибраций, содержащее промежуточную раму, упругие элементы, одни из которых связаны с основанием и рамой, а другие - с рамой и колеблющимся объектом, установленный на промежуточной раме силовой механизм, соединенный через трубопровод с последним распределительный механизм, связываемый с источником давления, и

датчик ускорения, устанавливаемый на объекте и взаимодействующий с распределительным механизмом 2.

Вследствие того, что эти устройства имеют фиксированные парциальные частоты колебаний, то при совпадении частоты возмущающей силы с одним из значений парцнальных частот возникает резонансный режим колебаний.

Целью изобретеиия является обеспечение безрезонансного режима работы при любом значении частоты возмущающей силы.

Это достигается тем, что двухкаскадное устройство снабжено стопорным механизмом, установленным параллельно упругим, расположенным между промежуточной рамой и основанием элементам и выполненным в виде цилиидра, жестко связанного с основанием, двух расположенных в нем и отжимаемых один от другого порщней со стопорящими штокамш и жестко соединенных с промежуточной рамой стоек с отверстиями, с которыми взаимодействуют щтоки, а полость цилиндра, расположенная между двух поршней, связана посредством трубопровода с распределительным механизмом и блоком изменения структуры, воздействующим через распределительный механизм в зависимости от частоты колебаний на силовой ИЛ1П стопорный механ-измы.

Иа чертеже схематично изображено описываемое устройство.

Двухкаскадное устройство состоит из амортизирующего объекта 1, связанного через упругие элементы 2 и силовой механизм 3 с промежуточной рамой 4, которая через пневматические амортизаторы 5 и стопорный механизм, состоящий из двух стоек 6, 7, гидроцилиидра 8 с двумя поршня ми 9, 10, соединенными прулсииой раютяжевия 11, и со стопорящими штоками 12, 13, укреплена на основании

14.Управление силовым механизмом 3 осуществляется распределительным механизмом

15совместно с электромагнитным клапаном

16на основании сигналов датчика ускорений

17и электронного блока управления 18. Совокупность регистратора частоты 19, блока управления 18 и электромагнитного клапана 16 представляет блок 20 изменения структуры.

Подача жидкости под давлением в рабочую полость 21 гидроцилиндра 8 и включение в работу или выключение силового механизма 3 в определенные моменты времени осуществляется блоком изменения структуры на основании сигналов регистратора частоты 19.

В стойках 6, 7 выполнены углубления 22, 23, которые повторяют форму стопорящих щтоков 12, 13. Гидроцилиндр 8 соединен с основанием 14 через опорные стойки 24.

При колебаниях амортизируемого объекта в области низких частот (до 30 гц) электронный блок управления 18, отрабатывая сигнал с регистратора частоты 19, посылает команду на электромагнитный клапан 16 для создания давления в трубопроводах «Б и «С и включает в работу механизм распределения

15.При этом жидкость поступает через трубопровод «С в рабочую полость 21 гидроцилиндра 8, порщни 9, 10 раздвигаются и стопорящие щтоки 12, 13 заходят в углубления 22, 23 стоек 7, основание 14 и промежуточная рама 4 начинают двигаться как одно целое. В это время распределительный механизм 15 в ответ на полученный сигнал датчика ускорений 17 так регулирует подачу жидкости в силовой механизм 3, что ускорение амортизируемого объекта 1 уменьщается практически до нуля. Таким образом, реализуется первая структура системы, высокоэффективная при низких частотах возмущения. По достижении частоты 30 ГЦ, которая замеряется регистратором 19, электронный блок управления 18 через электромагнитный клапан 16 прекращает подачу жидкости в трубопроводы «Б и «С, причем трубопроводы «Б и «А перекрываются, а трубопровод «С сообщается с баком. Распределительный механизм 15 также по команде электронного устройства управления, из работы исключается. Давление в полостях «а и «б силового механизма 3 становится равным и постоянным, он «запирается, а амортизируемый объект 1 оказывается неподвижным относительно промежуточной рамы

4. В то же время давление в рабочей полости 21 гидроцилиндра 8 падает, и пружина 11 выводит стопорящие штоки 12, 13 из углублений 22, 23 стоек 6, 7 и в работу вступают 5 пневматические амортизаторы 5. Так реализуется вторая структура системы, эффективная лишь в области высоких частот. При изменении возмущающей силы в сторону низких частот работа активной системы гашения

10 пибраций происходит в обратном порядке. Причем при любом направлении изменения частоты возмущающей силы силовой элемент включается только тогда, когда уже произощло переключение щтоков 12, 13.

5 Преимущество предлагаемой активной системы гашенля вибраций перед другими-это безрезонансный режим работы и высокоэффективная виброизоляция при любом значении частоты возмущающей силы. Кроме того, срок

0 эксплуатации этой системы более продолжителен, так как каждый каскад функционирует при отключенном другом каскаде.

Фо эмула изобретения

5 Двухкаскадное устройство для гашения вибраций, содержащее промежуточную раму, упругие элементы, одни из которых связаны с основанием и рамой, а другие - с рамой и колеблющимся объектом, установэ ленный на промежуточной раме силовой механизм, соединенный через трубопровод с последним распределительный механизм, связываемый с источником давления, и датчик ускорения, устанавливаемый на

5 объекте и взаимодействующий с распределительнЫМ механизмом, отличающееся тем, что, с целью обеспечения безрезонансного режима работы при любом значении частоты возмущающей силы, оно снабжено стопорным

0 механизмом, установленным параллельно упругим, расположенным между промежуточной рамой и основанием элементам и выполненным в виде цилиндра, жестко связанного с основанием, двух расположенных в нем и

5 отжимаемых один от другого порщией со стопорящими щтоками и жестко соединенных с промежуточной рамой стоек с отверстиями, с которыми взаимодействуют щтоки, а полость цилиндра, расположенная между

0 двух поршней, связана посредством трубопровода с распределительным механизмом и блоком изменения структуры, воздействующим через распределительный механизм в зависимости от частоты колебаний на силовой

5 или стопорный механизмы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 214243, М. Кл.- F 16F 9/50, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР АЬ 322536, М. Кл.2 F 16F 5/00, 1970.