Устройство для регулирования амплитуды колебаний платформы Советский патент 1980 года по МПК G05D19/02 

Изобретение относится к регулировайию меканическик колебаний резонансного объекта, состоящего нз электромагнит ного возбудителя колебаний с рабочим v органом и упругих элементов, применяемого в строительной индустрии, обогатительной, горной, пищевой и других отрас лях промышленности. Известно устройство для возбуждения колебаний резонансного объекта, состоящего из электромагнитного вибровозбу- дителя колебаний с рабочим органом и упругих элементов, включающее датчик скорости перемещения рабочего органа и усилитель - ограничитель ij Устройство является самовозбуждающейся колебательной системой, устано вившиеся колебания в которой осуществляются на частоте, равной частоте собственных колебаний резонансного объек- та. Самовозбуждение возникает после приложения к устройству начального возмущающего воздействия, например при подаче на устройство питающего напряжения. Однако известное устройство неприменимо для многомассных, например двухмассных резонансных объектов, в которых резонансные явления возникают на ( нескольких, например двух частотах, причем амплитуды колебаний на разных резонансных частотах различны. Прн начальном возмущающем воздействии (при по- даЧе на устройство питающего напряже- ния) самовозбуждение многомассного объекта возможно на любой резонансной частоте, хотя практический интерес представляет резонанс с -максимальной амплитудой. Цель изобретения - повышение точности и надежн(х;ти устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит задатчик частоты, первый элемент И, и последовательно соединенные выпрямитель, фильтр, пороговый элемент, инвертор, второй элемент И, элемент- ИЛИ и исполнительный элемент, выход которого связан с электромагн1ггным вибровоабудителем, выход датчика скорости перемещения платформы подключен ко входам выпрямителя и ограничителя, выход которого через первый элемент И соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход задатчика час тоты подключен ко второму входу второго элемента И, а выХ;од порогового элемента соединен со вторым входом первого элемента И. На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 приведены эпюры, поясняющие работу устройства. Устройство содержит платформу 1, электромагнитный вибровозбудитель 2, первую и .вторую массы 3, 4 электромаг нитного вибровозбудителя, упругие элементы 5 вибровозбудителя, изолирующие упругие элементы 6, датчик 7 скорости перемещения платформы, ограничитель 8, выпрямитель 9, фильтр 1О, пороговый элемент 11, инвертор 12, первый, элемент 13 И, аадатчик 14 частоты, элемент 15 ИЛИ, второй элемент 16 И, тиристорный пpeoбpaзQвafeль 17 питания. На фиг. 2 приняты следующие обозначения: tfj -импульсы тока, питающего электромагнитный вибровозбудитель; F - импульсы тягового усилия, создаваемого вибровозбудителем; сЯ - перемещение платформы; - скорость перемещения платформы j Uy - напряжение на выходе ограничителя. Устройство работает следующим образом. Платформе 1 сообщается колебательное воздействие, создаваемое электромагнитным вибровозбудителем 2, состоя щим из первой массы 3, второй массы 4, упругих элементов 5.. Изоляция фундамента от воздействия колебаний осуществляется упругими элементами 6, Гармонические колебания платформы воспринимаются датчиком 7 скорости п ремещения платформы 1, сигнал с кото го поступает нд вход усилителя - огра ничителя 8 и вход выпрямителя 9, выход которого через фильтр Ю, пороговый элемент 11 и инвертор 12 соединен с первым входом элемента И. При неподвижной платформе 1 сигна на входе инвертора 12 равен О, а на выходе - . При подаче на второй вх элемента 15 И последовательности импульсов с заданной частотой от зада чика 14 частоты на выходе элемента 15 оявляется та же последовательность мпульсов, поступающая на вход элемена 16 ИЛИ. Поскольку выход порогово- о элемента 11 соединен также с перым входом элемента 13 И, сигнал на ыходе элемента 13 И и на втором вхое элемента 15 ИЛИ будет равен О. Частота, генерируемая задатчиком 14 частоты, устанавливается заранее и соответствует частоте, близкой к частоте собственных колебаний платформы в зоне резонанса с максимальной амплитудои колебаний. Заданная частота с выхода элемента 16 ИЛИ поступает на вход тиристорного преобразователя 17 питания, определяя частоту принужденных колебаний электромагнитного вибро- возбудителя 2 с платформой 1. Возникающий на выходе датчика 7 скорости перемещения платформы 1 сигнал после прохождения выпрямителя 9 и фильтра 10 вызывает срабатывание порогового элемента 11, в результате чего на его выходе появляется сигнал 1, а на выходе инвертора 12 - сигнал О. .На выходе элемента 15 И (а следовательно, на первом входе элемента 16 ИЛИ) сигнал обращаетсяВ О, что соответствует отключению за- датчика 14 частоты от тиристорного преобразователя 17 питания. Одновременно при появлении сигнала на выходе датчика 7 скорости па второй вход второго элемента 13 И с выхода усилителя - ограничителя 8 поступает последовательность импульсов, частота которых определяется частотой колебаний платформы 1, т. е. заданной частотой принужденных колебаний. Поскольку н§ вход второго элемента 13 И с выхода порогового элемента 11 поступает сигнал 1, на выходе элемента 13 И и на втором входе элемента 16 ИЛИ появляется та же последовательность импульсов. Но так как задатчик 14 частоты отключен, .колебания рабочего органа 1 с заданной частотой перейдут на собственную частоту. В результате этого на на выходе датчика 7 скорости возникнет электрический сигнал Ьеременного тока, пропорциональный скорости - перемещения платформы 1 ( фиг. 2), частота которой равна частоте собственных колебаний. С выхода датчика 7 сигнал поступает на усилитель - ограничитель .8, где приобретает вид пс5следовательности прямо-i

угольных импульсов (кривая Uw , ф:1Г.,

2). Поскольку длительность импульсов U составляет половину периода собственных колебаний резонансного объекта, тиристорный преобразователь 17 пита- ния запирается на вторую половину периода собственных колебаний. В этог период колебания поддерживаются упругими элементами 5, Возникает резонансный режим, в котором тиристорный преобразо- ватель 17 питания подает на электромагнитный вибровозбудитель 2 колебаний импульсы тока -tg , частота повторения котррых, как и импульсов тягового усилия Р , равна частоте собственных копеба-

НИИ.

Таким образом, в данном устройстве обеспечивается подача необходимого для самовозбуждения устройства начального возмущающего воздействия с частотой, близкой к резонансной частоте с максимальной амплитудой, автоматическое отключение возмущающего воздействия и переход устройства на колебания с резонансной частотой, обеспечивающей макси- мальную амплитуду колебаний многомассного объекта. Формула изобретения

Устройство для регулирования амплитуды колебаний платформы, содержащее

электромагнитный вибровозбудитель с упругими элементами и установленной на нем платформой, ограничитель и датчик скорости перемещения платформы, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и надежности устройства, оно содержит задатчик частоты, первый элемент И и последовательно соединенные выпрямитель, фильтр, пороговый элемент, инвертор, второй элемент И, элемент ИЛИ и исполнительный элемент, выход которого связан с электромагнитным вибровозбудителем, .выход датчика скорости перемещения платформы подключен ко входам выпрямителя и ограничителя, выход которого через первый элемент И соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход задатчика частоты подключен ко второму входу второго элемента И, а выход порогового элемента соединен со вторым вхо.дом первого элемента И.

Источники инфо{5мации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР NJ 9188О, кл. q 01 М 7/00, 1959 (прототип).

UQ.i