Устройство виброгашения Советский патент 1982 года по МПК F16F15/03 

1

Изобретение относится к активным автоматизированным виброзащитным системам и может быть использовано для уменьшения уровня вибраций широкого класса ответственных механических объектов, работающих в условиях низкочастотных вибрационных полей высокой интенсивности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство виброгащения, содержащее источник компенсирующих вибраций, якорь которого предназначен для связи с защищаемым обт ектом, и каналы управления по частоте и амплитуде, подключенные к источнику компенсирующих вибраций 1.

К недостаткам указанного устройства относятся мягкость механической характеристики и низкие энергетические показатели работы источника компенсирующих вибраций. Первый из указанных недостатков ведет к сужению амплитудного диапазона устойчивых режимов виброгашения, второй - к сужению диапазона рабочих частот.

Цель изобретения - расщирение диапазона рабочих частот и амплитуды виброгашения.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве виброгашения, содержащем источник компенсирующих вибраций, якорь которого предназначен для связи с защищаемым объектом, и каналы управления по частоте и амплитуде, подключенные к источнику компенсирующих вибраций, последний выполнен в виде двух коаксиально расположенных с зазором цилиндрических индукторов, один из которых подключен к каналу управления по частоте, а другой - к каналу управления по амплитуде, а якорь источника выполнен в виде чередующихся в аксиальном направлении ферромагнитных и диамагнитных колец, размешенных в зазоре.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства виброгащения.

Устройство содержит датчик 1 вибраций, закрепленный на защищаемом объекте 2, который связан с фундаментом через элемент 3 жесткости и элемент 4 демпфирования. Выход датчика 1 вибраций подключен к входам канала 5 управления по частоте и канала 6 по амплитуде. Выход канала 5 управления по частоте подключен, например, к внешнему индуктору 7, в пазах которого в этом случае уложена распределенная многофазная, например, трехфазная обмотка. Выход канала 6 управления по амплитуде подключен, например, к внутреннему индуктору 8, в пазах которого в этом случае уложена распределенная обмотка, постоянного тока, полюсное деление которой равно полюсному делению обмотки индикатора 7. Якорь источника компенсирующих вибраций выполнен из чередующихся в аксиальном направлении диамагнитных 9 и ферромагнитных 10 колец, размещенных в зазоре между индукторами 7 и 8, и жестко соеди-. ней с защищаемым объектом 2.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии на объект 2 силового или кинематического возбуждения, частота и амплитуда которого могут изменяться в функции времени, датчик 1 вибраций преобразует механические колебания защищаемого объекта 2 в электрический сигнал, который подается на вход каналов управления по частоте 5 и амплитуде 6. С выхода канала 5 управления по частоте на обмотку внещнего индуктора 7 подается многофазное напряжение, частота которого равна частоте основной гармоники колебаний защищаемого объекта 2, а действующее значение не зависит от амплитуды колебаний объекта 2. С выхода канала 6 управления по амплитуде на обмотку внутреннего индуктора 8 подается постоянное напряжение, действующее значение которого определяется амплитудой колебаний объекта 2. При этом в кольцевом зазоре между индукторами 7 и 8 создается бегущее магнитное поле внутреннего индуктора 7 и неподвижное в пространстве магнитное поле внутреннего индуктора 8. Положение наибольщей и наименьщей магнитной проводимости якоря соответствует случаю, когда его ферромагнитные кольца находятся соответственно между разноименными и одноименными полюсами внещнего 7 и внутреннего 8 индукторов. Поскольку полюса внещнего индуктора 7 двигаются в аксиальном направлении с синхронной скоростью, а полюса внутреннего индуктора 8 неподвижны, положение наибольщей магнитной проводимости вдоль продольной оси периодически изменяется с частотой многофазного тока обмотки индуктора 7. Таким образом, внещний и внутренний индукторы в совокупности работают как модулятор переменный вдоль продольной оси магнитной проводимости воздушного зазора, вызывающий колебательное движение якоря, который всегда стремится встать в положение наибольщей магнитной проводимости. Каналом 5 управления по частоте устанавливается фаза колебательного движения якоря, повернутая на 180° по отнощению к колебательному движению объекта 2, с целью достижения наибольшей эффективности демпфирования. Амплитуда колебаний якоря регулируется величиной постоянного напряжения, подаваемого на обмотку 8. При соответствующей настройке цепи обратной связи канала 6 управления по амплитуде, амплитуда

5 колебаний якоря равна амплитуде колебаний защищаемого объекта 2.

Использование многополюсной многофазной системы возбуждения и поперечное направление движения якоря по отнощению к .магнитному потоку индукторов в предложеином устройстве позволяет увеличить жесткость механической характеристики и технико-экономические показатели работы источника компенсирующих вибраций, что ведет к расщирению диапазона рабочих частот и

5 амплитуды виброгащения.

Формула изобретения

Устройство виброгащения, содержащее источник компенсирующих вибраций, якорь которого предназначен для связи с защищаемым объектом, и каналы управления по частоте и амплитуде, подключенные к источнику компенсирующих вибраций, отличающееся тем, что, с целью расщирения диапазона рабочих частот и амплитуды виброгащения, источник компенсирующих вибраций выполнен в виде двух коаксиально расположенных с зазором цилиндрических индукторов, один из которых подключен к каналу управления по частоте, а другой - к каналу управления по амплитуде, а якорь источника выполнен в виде чередующихся в аксиальном направлении ферромагнитных и диамагнитных колец, размещенных в зазоре.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 744168, кл. F 16 F 15/03, 1978 (прототип).