Активное виброзащитное устройство Советский патент 1982 года по МПК F16F15/03 

Изобретение относится к средствам защиты от вибраций различных об ектов, в частности прецизионных навигационных приборов. Известно устройство защиты от ви раций, содержащее стол, неподвижное основание и связывающие их опорные элементы, расположенные перпендикулярно по отношению друг к другу 1 Недостаток этого устройства заключается в постоянной загрузке спор ных Элементов, что ухудшает энергетические и весовые характеристики устройства. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является активное виброзащитное устройство содержащее устанавливаемый на основание амортизатор с подвижным и неподвижным элементами, платформу для разме щения объекта, вьшолненный в виде шаровой опоры, шарнир, на котором установлена платформа, размещенные на платформе угловые акселерометры, связанные с последними блоки обратной связи и подключенные к ним воз.действующие механизмы,, выполненные, например в виде электромагнитных толкателей 2. Недостаток известного устройствазаключается в малой эффективности, защиты от вибраций, обусловленной жесткостью амортизатора и взаимным влиянием угловых движений основания на поступательное движение платформы. Цель изобретения - повышение эффсм тивности защиты от вибраций. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено линейными акселерометрами, установленными на платформе, и последовательно подключенными к ним усилительно-преобразующими блоками и исполнительными элементами электродинамического типа, блоками управления, входы которых подключены к линейным акселерометрам, а выходы - к воздействующим механизмам, кареткой, размещенной между подвижным и неподвижным элементами, а амортизатор содержит две группы плоских пружин, расположенных перпендикулярно плоскости перемещения подвижного элемента относительно неподвижного так,что параллельно между собой плоскости деформации пружин одной группы, закрепленных одними концами на подвижном элементе, а другими - на каретке, перпендикулярны плоскостям деформации пружин дру гой группы, закрепленных одними концами на каретке, а другими - на неподвижном элементе, подвижные части исполнительных элементов установлены на подвижном элементе и каретке, а неподвижные - на каретке и неподвижном элементе, соответственно, шарнир выполнен в виде карданова подвеса, а воздействующие механизмы - в виде датчиков момента индукционного типа, установленных по осям вращения карданова подвеса.

Сцелью - повышения эффективности защиты преимущественно от линейных вибраций платформа устанавливаете н внутреШТей рамке карданова подвеса, наружная рамка которого размещена на подвижном элементе, а неподвижный элемент связан с основанием;

С целью - повышения эффективности защиты преимущественно от угловых вибраций платформа устанавливается на подвижном элементе,- неподвижный элемент размещен на внутренней рамке карданова подвеса, а наружная рамка связана с основанием.

На фиг. 1 изображена схема устройства, предназначенного для защиты преимущественно от линейных вибраций на фиг.2 - схема устройства, предназ наче нного для защиты преимущественно от угловых вибраций.

Активное виброзащитное устройство содержит устанавливаемый на основание 1 амортизатор с неподвижным 2 и подвижным 3 элементами, платформу 4 для размещения объекта, шарнир, на котором установлена платформа 4, угловые акселерометры 5, связанные с ними блоки б и 7 обратной связи, подключенные к последним воздействующие механизмы 8 и 9, установленные на платформе 4, линейные акселерометры 10, последовательно подключенные к ним усилительно-преобразующие блоки 11 и 12, исполнительные элементы 13 и 14 электродинамического типа, блоки 15 и 16 управления входы которых подключены к линейным акселерометрам, 10, а выходы - к воздействующим механизмам 8 и 9, каретку 17 размещенную между неподвижным 2 и подвижным 3 элементами, а амортизато содержит две группы плоских пружин 18 и 19. Подвижные части исполнительных элементов 13 и 14 установлены на подвижном элементе 3 и каретке 17, а неподвижные - на каретке 17 и неподвижном элементе 2, соответственно. Шарнир выполнен в виде карданова подвеса, а воздействующие механизмы 8. и 9 - в виде датчиков момента индукционного типа, установленных по осям вращения карданова подвеса.

Платформа 4 (фиг.1) установлена н внутренней рамке 20 карданова подзеса, наружная рамка 21 которого

размещена на подвижном элементе 3 , а неподвижный элемент 2 связан с основанием 1.

Платформа 4 ( фиг.2 ) установлена на подвижном элементе 3, неподвижный элемент 2 размещен на внутренней рамке 20 карданова подвеса, а наружная рамка 21 связана с основанием 1.

Устройство работает следующим образом.

Угловые колебания основания 1 относительно осей, параллельных осям карданова подвеса, и поступательные колебания основания 1 в плоскости, параллельной плоскости осей карда- с нова подвеса, передаются через амортизатор и трение в осях вращения карданова подвеса платформе 4, которая совершает соответствующие поступательные и угловые колебания. Угловые колебания платформы 4 воспринимаготся угловыми акселерометрами 5, которые вырабатывают сигналы, пропорциональные угловым ускорениям платформы 4. По этим сигналам блоки 6 и 7 обратной связи формируют- в воздействующих механизмах 8 и 9 управляющие моменты, которые компенсируют возмущающие моменты и уменьшают амплитуду угловых колебаний платформы 4. По сигналам линейных акселерометров 10, постоянные составляющие которых пропорциональны угловому повороту платформы 4 относительно вертикали, блоки 15 и 16 управления формируют в воздействующих механизмах 8 и 9 управляющие моменты, обеспечивающие статическую точность положения платформы 4 относительно вертикали. Линейные акселерометры 10 вырабатывают также сигналы, пропорциональные поступательным ускорениям и углагл поворота относительновертикали платформы 4. По этим сигналам усилительно-преобразующие блоки 11 и 12 формируют в исполнительных элементах 13 и 14 по направлениям наибольшей податливости плоских пружин 18 и 19, управляющие силы, которые компенсируют возмущающие силы, и, таким образом, уменьшают амплитуду поступательных колебаний платформы 4.

Применение виброзащитного устройства позволит значительно уменьшить возмущения, действующие на объект, что приведет, в конечном счете, к его более надежному функционированию.

Формула изобретения

1. Активное виброзащитное устройство, содержащее устанавливаемый на основание амортизатор с подвижнь1м и неподвижным элементами, платформу, шарнир, размещенные на платформе угловые акселерометры, связанные с

последними блоки ббратной связи: . и подключенные к ним воздействующие механизмы, отличающее с я тем, что, с целью эффективности защиты от вибраций, устройство снабжено линейными акселерометрами, установленными на платформе, и последовательно подключенными к ним усилительно-преобразующими блоками и исполнительными элементами электродинамического типа, блоками управления, входы которых подключены к линейным акселерометрам, а входы к воздействующим механизмам, кареткой, размещенной между подвижным и неподвижным элементами,а амортизатор содержит две группы плоских пружин, расположенных перпендикулярно плоскости перемещения подвижного элемента относительно неподвижного так, что параллельные между собой плоскости деформации пружин одной группы, закрепленных одними концами на подвижном элементе, а другими на каретке, перпендикулярны плоскостям деформации пружин другой группы, закрепленных одними концами на каретке , а другими - на неподвижном элементе, подвижные части исполнительных элементов установлены на подвижном элементе и каретке, а неподвижные - на каретке и неподвижном элементе, соответственно, шарнир выполнен в виде карданова подвеса, а воздействующие механизмы - в виде датчиков момента индукционного типа, установленных по осям вращения карданова подвеса,

2.Устройство по П.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности защиты преимущественно от линейных вибраций, плат0форма установлена на внутренней paiMке карданова подвеса, наружная рамка которого размещена на подвижном элементе, а неподвижный элемент связан

с основанием.

5

3.Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности защиты преимущественно от угловых вибраций,платформа установлена на подвижном эле0менте, неподвижный элемент размещен на внутренней рамке карданова подвеса, а наружная рамка связана с основанием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5

1.Патент QUA 3952979, кл. F 16 F 15/04, 1976.

2.Патент ОНА № 4033541,

кл. F 16 F 15/08, 1977 (прототип).