Устройство для демпфирования колебаний длинномерных консолей Советский патент 1979 года по МПК F16F15/03 

. 1 Изобретение относится, к гашению колебаний в конструкциях и уменьшению неуравновешенных сил и может быть использовано для снижения динамических нагрузок в элементах металлоконструкция и подавления колебаний стреловых конструкций, работа которых предусматривает поворот их вокруг неподвижной CfCH, например, разгрузочной стрелы роторного экскаватора. Известно устройство для гашения А колебаний объекта путем создания реактивной силы за счет перемещения до{полнительиой массы, например массы teлeжки, перемещающейся исполнительфьа 4 механизмом в функции от сигнале датчика, определяющего положение объекта 111 . Однако область применения известного устройства ограничена. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для демпфирования колебаний длинномерных консолей, по основному авт.св. D401843, содержащее исполнительный механизм, выполненный в виде пневмоцилиндра двухстороннего действия, в котором расположен поршень, являющий . ся дополнительной массой, регулятор, ,(. -- - .- « « IfS Vr:-- - - f,t-.jL™« включающий в себя распределитель и блок управления им, датчик мгновенной скорости консоли/ состоящий из последовательно соединенных акселерометра и интегратора и соединенный с входом регулятора 2. Известное устройство работает следующим образом. Когда скорость колебаний консоли превысит заданный уровень, оДна из камер пневмоцилиндра соединяется регулятором с источником сжатого воздуха. Поршень пе1ремеиавтся в направлении колебаний консоли. При этом сила, силе инерции поршня, имеет направление, 1фотив 5положиое скорости ко.пеба;ний консоли, приложена к ней и yMeHbitiaet амплитуду колебаний последней. Но такое устройство отличается неэффектявн :2м гашением колебаний в процессе поворота консоли, что увеличивает динамические нагрузки в элементах конструкции консоли в режимах начала пуска и остановки ее вокруг оси, так как демпфирующая сила суммируется с силой инерции консоли, а при достижении поршнем одного из крайних положений работа устройства становится неэффективной.

Цель изобретения - снижение напряжений в элементах консоли.

Указанная цель достигается ем, что устройство для Демпфирования колебаний длинномерных консолей снабжено датчиком скорости поворота кориейогб сечения консоли, ось поворота Kbtoporo совпадает с осью поворота койсбли, я сумматорам, оДня вход которого соединен с датчиком скорости поворота консоли, а выход - е входом регулятора.

На чертеже представлена блок-сзсе ма устройствй, :

На дейпфируемую стреловую консоль.

1установлен исполнительный механизм 2, например гидррцилиНДР, со штоком (на черт, не показан) которого жестко связана дополнительная масса 3. Управление перемещением исполнительного механизма осуществляется регулято|зом 4, Кроме того, устройство со держит датчик 5 мгновенной скорости конца стреловой консоли, датчик 6: .

скорости поворота корневого сечения стр еловой коис:оли {например, тахогенератор) и сумматор 7, на вход которого с разными знаками поступают сигRajits обоих датчиков, а выход подключен к .входу регул 4.

Устройство работает следующим об разом. ;

Если стреловая конструкция консоли 1 неподвижна, т.е. не совершает пбвсфот вокруг точки О корневого сечения, то сигнал с датчика б равен нулю и регулятор 4 формирует сигнал упраэлеиия исполнительным механизмом

2а функции сигнала датчика 5 мгновенной скорости конца стреловой конструкции консоли. В этом случае ускоренное, перемещение массы соответствует направлению мгновенной скорости конца крнсоли (т.е. деформации нейтралЬйой оси стреловой конструкции), $оэй0каю ая при этом сила инерции приложеи а к стреловой конструкции, найрг1Ш1вйа встречно вибйэскорости, уменьшает ее амплитуду и, следователь но, сийжает динамические нагрузки

JB элементах металлоконструкций кон. соли 1. . л . . ..;.

При повороте консоли вокруг точки датчик б вьфабатывает сигнал,пропорциональный с кьррсти поворота не.- деформированной нейтральарй ocai конструкции консоли. В это же время датчик 5 В1фабатыиает сигнал, рг1внь й ; суйме скорости движения недеформированной нейтральной оси кОИсголя и скорости ее деформации С1т;носитёльир недефо ркшрованной оси. На сумматоре 7 прсиасходит операция вычитания сиг

нала датчика б из сигнала датчика 5. Следовательно, на вход peгyJJя iopa 4 поступает сигн.ал, характеризующий скорость деформации нейтральной Оси стреловой конструкции консоли.Регулятор 4 осуществляет управление исполнительным-механизмом 2 таким обраэбм, что направление ускорения дойолнительнсэй массы 3 соответствует направлению скорости, дeфop f aции нейтральной, оси стреловой конструкции

консоли. Возникакнчая при этом сила инерции приложена к стреловой конструкции, направлена встречно скорости деформации нейтраль{5ой оси, Уменьшает ее амплитуду и, следовательно,

снижает дин.амические нагрузки в , ментах ме йллоконструкций Консоли.

В режиме rtycKa работа предйожёниого устройства происходит следующим . образом. ;. - . . - . . . /

В первьгй момент конец койсОлй на- . чийавт отетавать от своего нёдеформи- : р6ваннЬ1 о положения из-за. инё|П1ион-. иости конструкции. Со стороны гасите-ля к консоли приклады8ае ся сила, на-:

правленная противоположно скорости отставания, т,.в. гаситель ускоряет : йёижение койца кб8сс5Яй и уменьшает времй разгони, одвоврвивнно уменьшая деформахдаю консоли. . .

В режиме торможения гаситель оказаваёт тормоз B6see воэдайствие, Уменьшая время тЪр1МОЖвния и умвйыаая деформацию консоли. So Bcek режимах поворота стреловой койструкцнй и также при неподвн ной стреловой KOHCtрукции консоли Управление шброгасйтап®м осуществляется в (й якцйи скорости деформации нейтральной оси cTpWiospfi конструкции кЬнсоЛи и иа- правлено в сторону ее ум ишейия.

-. .:-;; ::., -: - ;;;;:;.;... :

Фop 4yлia изобретения ..;,..

Устройство для дёмп(ровайЯя колебаний дпинномеррах консолей

по ав. св. 401043, о т л и ч а 10 щ в 8 с я тем, что, С цепью i снижения напряжений в элемеи{ахкр СОЛИ оно енабжеий датчиком скорости поворота корневого евчайия консоли, Обь повороти йдторого сойпЛдает с

рдью пЬворота конйрйи и сумйате ом рдан хойкотор01га;-соёдан:вй-с: скЬ1р0стВ7й 5йорд а кЬйсблй, а 1зы-ход- e i xafleSap u yflf4 opiav--v-- ; - , / ИсточйШйимформЩи и принятые во

внймайие при

1. АНГЛИИ Ш123377,

. В -7, 19S8, v;ьv::- ::::;; ;:. V

кд

2. ftstdpckos сбийётйй4с эо СССР 401843, кл. F 1ёГ 15/03, 1971.