Амортизатор с автоматическим управлением Советский патент 1978 года по МПК F16F15/03 

впять идентификацию, т.е. определять коэф« фициенты его жесткости и демпфирования в рабочем режиме, а это иногда бывает довольно сложно или совсем невозможно. Все вышесказйнное сужает область примене ния амортизатора. Цель изобретения - расширение области применения амортизатора. С этой целью, амортизатор снабжен дополнительным блоком датчиков относительного перемещения скоростиз устанавливаемым между колеблющимся основанием и изолируемьтм объектом, а схема вычисления вибрационного усилия выполнена в виде двух паралельных и идентичных цепей, каждая из которых подключена к выходу электромеханического динамометра и соответствующему вьгходу дополнительного блока датчиков и состоит из последовательно соединенных блока деления, ключа, фиксатора уровня импульсов, блока умножения, бторой вход которого под соединен к соответствующему выходу основного блока датчиков, а выход - к.соответствующему входу сумматора, и.индикато нуля, вход которого соединен с соответств ющкм вь ходом дополнительного блока датчиков, а выход - со вторым входом ключа. На чертеже изображена блок-схема амор ткэатора с автоматическим управлением Амортизатор содержит; упругие 1,2 и демп фирующие 3,4 элементы , прикрепленные каждый одним кондом к колеблющемуся основанию 5, а другим --. к изолируемому объекту 6 через электромеханические дина- мометры 7 и 8, дополнительный блок 9 датчиков относительного перемещения и скорости колеблющегося основания S и изолируе мого объекта Q, блок 10 датчиков перемеще и скорости основания 5 схему 11 вьтчис ления вибрационного усилия создаваемого перемещением основания 5, содержащую две параллельные идентичные цепи из I последовательно соединенных по одному в каждой блоков 12 и 13 целения, которые первыми входами соединены с выходом электромеханического динамометра 7, а вторыми - соответственно с первым и вторым выходами блока 9 датчиков, ключи 14 и 15, управляющие входы которых сое- динены соответственно Со вторым и nepBbs выходами блока 9 датчиков индикаторы 18 н 17 нуля, фиксаторы 18 н 19 уровня импульсов, блоки 2Ои 21 умножения, вторые входы которых соединены СООР ветственно с первым и вторьм выходами блока 1О датчиков, а выходами блоки 20 21 соединены со входами сумматора 22, выход которого подкпючеи ко входу элект ромеханического вибратора 23, Устройство работает следующим образом;Движение системы описывается дифференциальным уравнением: h(x-)-hc(x-) где h -коэффициент демпфирования амортизатора, С - коэффициент упругости амортизатора, Н,Х перемещение и скорость изолируе мого объекта соответственно, перемещение и скорость колеблющегося основания соответственно, Р - реакция инерционных сил изолируемого объекта на амортизатор, Р - вес изолируемого объекта, К, - усилие, передаваемое электродинамическим вибратором. При колебании основания 5, электр механический динамометр 7 выдает на выходе напряжение, пропорциональное усилию, создаваемому в упругих 1, 2, и демпфирующих 3, 4 элементах амортизатора,равное: Fa c(x)+h(x-l)(2) В то же время блок 9 датчиков на выходе выдает напряжение, пропорциональное относительному перемещению х & и скорости X - fe f а блок 10 датчикбв - абсолютному перемещению Ц и скорости . На входы блока 12 деления поступает напряжение от динамометра 7 и напряжение, пропорциональное перемещению X - из блока 9е На его выходе появляется, таким образом, напряжение пропорциональное ве личине FQ C((X-4) .,-,. . - Г-Т -г „,,,|« ц I - IfX х- хАналогично на вход блока 13 деления поступает напряжение от динамометра 7 и напряжение с другого выхода блока 9 датчиков, пропорциональное скорости k - . На выходе блока 13 появляется напряжение пропорциональное величине Fa с(х-)Н(х-) На выходы блоков 12 и 13 подключены личи 14 и 15, которые постоянно закрыты, а исключением момента, когда на их упавлякндие входы действуют управляклцие игналы. На вход ключа 14 такой управляющий игнал поступает из индикатора 17 нуля, оторый выдает импульс напряжения, когда апряжение на его входе переходит через уль (в данном случае, когда напряжение из блока 9, пропорциональное скорости - . изменяясь переходит через нуль, т.е. в момент, когда X - О). При этом на выходе ключа 14 появляется кратковре менный импульс, амплитуда которого пропорциональна коэсрфициенту упругости амор тизатора с, что следует из уравнения (3) при ( - )О, c(x-)(x-i) (3) Аналогично на управляющий вход ключа 15 поступает импульс из индикатора 16 нуля, к входу которого поступает напряжение пропорциональное перемещению X - В момент времени, когда х - О, на вых ключа 15 появляется сигнал напряжения, амплитуда которого пропорциональна h , что следует из уравнения (4) при(х-)0 (i:il±H.h (6) ц Импульсы напряжения с выходов ключей 14 и 15 поступают на фиксаторы 18 и 19 уровня импульсов, которые вырабатывает напряжение, равное по амплитуде импульсо с выходов блоков 18 и 19, Таким образом на выходе блоков 18 и 19 образуется напряжение, пропорциональное коэффициенту упругости с на выходе блока 18 и коэффициенту демпфирования Ь на вьпсоде баока 19, которые поступают соответственно на входы блоков умножения 20 и 21 , на вторые входы которых поступают напряжеНИН с выходов блока 10, пропорциональные перемещению на вход блока 20 и 1 н вход блока 21. На выходе блока 20, таким образом, образуется напряжение пропорциональное с 1 , а на выходе блока 21 - k 1 , которые суммируются сумматором 22 и с выхода его на вход электромеханического вибратора 23 поступает напряжение пропорциональное сумме С 1 h , в результате чего вибратор действует на Ъбъект 6 силой. j, Уравнение (1) приобретает вид hxtcx r +P(8) Если PI -rti И ,где m . - масса изопируемого объекта, то уравнение (8) приобретает вид .JtfX НХ 4-СХ ) Из-уравнения (9) видно, .что положение X изолируемого объекта не зависит от ксу1ебаний основания 5. Выполнение указанной выше схемы ав-. томатического вычисления вибрационного усилия 11, создаваемого в (упругих ; и дем фируюших элементах перемещением колеблющегося основания 5, а также применение датчика относительных перемещений, не представляет больших конструктивных трудностей и в то же время открывает большую перспективу испольаования амортизаторов с автомтическим управлением для абсолютной вибровашиты различных прецизионных приборов и механизмов, работающих на вибри- рую)яих основаниях и эксплуатируемых в самых различных условиях , Формула изобретения Амортизатор с автоматическим управле нием, содержащий электромеханические динамометры, прикрепляемые к изолируемому объекту, упругие и демпфирующие элементы, прикрепляемые одними концами к колеблющемуся основанию, а другими к электромеханическим динамометрам, :блок датчиков относительного перемещения и скорости, устанавливаемый на колеблющемся основании, электромеханический вибратор, устанавливаемый между колеблющимся основанием и изолируемым объектом, схему вычисления-вибрационного усилия, включающую сумматор, входами соединенную с блоком датчиков относительного перемещения и скорости, а выходами через сумматор с входом электромеханического вибратора, отличающийся тем, что, с целью расширения области применениЯа амортизатор снабжен дополнительным блоком цатчи ков относительного перемещения и скорости, устанавливаемь м между колеблющимся основапием и изолируемьтк) объектом, а схема вьтчисдения вибрационного усилия выполнена в виде двух параллельных и идентичных цепей, каждая из которых подключена к выходу электромеханического динамометра и соответствукядему выходу дополнительного блока датчиков и состоит из последоватеЛьно соединенных блока деления, ключа, фиксатора уровня импульсов, блока умножения, второй вход которого Подсоединен к соответствующему выходу основного блока датчиков, а выход - к соответствующему входу сумматора, и индикатора нуля, вход которого соединен с соответствующим вь1 ходом дополнительного блока датчиков, а выход - со бторым входрм ключа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1,Авторское свидетельство N 259568, кл. F 16 Р- 15/03, 1968, 2.Сборник Вибрационная защита и надежность ввриборов и механизмов ИПИ Иркутск, 1073, с, 111.