Активное виброгасящее устройство Советский патент 1982 года по МПК F16F6/00 F16F15/03 

(54) АКТИВНОЕ ВИБРОГАСЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к виброзащитны ным средствам и может быть использовано для уменьшения вредных колебаний различны.х объектов. Известно виброгасящее устройство, содержащее упругий элемент, основание, размещенное на упругом элементе, датчик скорости, релейный элемент и затвор 1. Однако данное устройство не имеет плавного гащения колебаний из-за наличия релейного элемента в системе управления Наиболее близким к изобретению по технической С5щности является активное виброгасящее -устройство, содержащее систему управления, к входу которой подключен датчик и привод гашения вибраций, выполненный в виде направляющего элемента с пятами по торцам, последова- тельно расположенных на направляющем элементе и соединенных посредством подвижного кольца соседними торцами двух сильфонов, образующих с пятами, направЛ5пощим элементом и кольцом полости, заполненные демпфирующей жидкостью 2. Недостатком известного устройства является то, что датчик измерения вибраций размещен на вибрирующем основатги и, следовательно, направление измерения вибрации может не совпадать с направлением ее гашения, т. е. эффективность гашения вибрации низка. Цель изобретения - повышение эффективности виброгашения. Указанная цель достигается за счет того, что в активном виброгасящем устройстве, содерпкащем систему управления, к входу которой подключен датчик и привод гашения вибраций, выполненнь1й в виде направляющего элемента с пятами по торцам, последовательно расположенных на направляющем элементе и соединенных при помощи подвижного кольца соседними TopnaNra двух сильфонов, образух щих с пятами, награвляющим элементом и кольцом полости, заполненные демпфирующей жтздкрстью, направляющий элемент 394 Выполнен в виде двух закреппенных одна в другой труб с сквозными радиальными отверстиям11, внутренняя труба имеет коль цевую проточку на наружной поверхности, в которой размещен датчик измерения вибраций, наружная труба выполнена иэ немагнитного материала, подвижное кольцо выполнено из немагнитного материала уплотнено по поверхности наружной трубы и снабжено кольцевым постоянным магнитом, закрепленным на его внутренней поверхности, и концентраторами магшгг ного поля, закрепленными по торцам коль ца, а устройство снабжено установленными во внутренней трубе электрически управляемым гидравлическим дросселем связывающим совместно с отверстиями в направляющем элементе полости сильфонов, между собой, контакты которого соединены с выходом системы .управле ния, На чертеже тзображено предлагаемое активное виброгасящее устройство. Активно } виброгасящее устройство содержит дг1тчик измерения вибрации датчик 1 скорости, привод 2 гашения виб рации, выполненный в втще двух пят 3с направляющим элементом 4 между ними, на котором подвижно установлены два сильфона 5, соединенные подвижным коль цом 6, причем направляющий элемент выполнен составным из двух жестко одна в другой помещенных труб 7 и 8. В кольцевой проточке на наружной поверхности внутренней трубы 7 полости направляющего элемента 4 и сильфонов 5 заполнены демпфирующей электрореалогической жидкостью, уложена обмотка 9 датчика 1 скорости, электрически соединенная через блок 10 управления коэффшгаентом обратной связи по скорости с операциониым высоковольтным усилителем 11, и закрыта наружной трубой 8, выполненной из немагнитного материала (нарример, бронзы), на которой подвижно усггановлено кольцо 6 с гидравличеоким уплотнтггелем 12 по внутреннему диаметру, боковыми концентраторами маг нитного поля 13 и кольцевым постоянным магнитом 14. Во внутренней полости направляющего элемента 4 жестко установлен электриче ки у11равляе:шлй гидравлический дроссель 15, контакты 16 которого соединены через опера сшонный усилитель 11с блоком 17 задания степени гащения вибрации, а внзггриснльфонные полости 18 гидравличеаш соединены между собой через сквозные радиальные отверстия 19 6 в направляющем элементе 4. С кольцом б жестко соединен вибрирующий объект 20. Блок 10 управления коэффициентом обратной СВЯ38 по скорости с операционным высоковольтным усилителем 11 и блок 17 задания степени гашения вибрации представл5пот собой систему управления. Устройство работает следующим образом. При движении постоянного магнита 14 относительно ;11аправляющего элемента 4 в обмотке 9 индуцируется электродвижущая сила, полярность и величина которой зависит от направления и скорости относительного перемещения магнита 14 и количества витков в обмотке 9. Индуцированное напряжение подается в блок 1О управления коэффициентом обратной связи по скорости Б качестве которого, например, может быть применен диодный выпрямляющий мостик. По сигналу блока 10 меняется коэффициент усилений усилителя 1 1 так, что при нулевом отклонении от среднего положения вибрирующего объекта 20 и жестко с ним связанного Кольца 6, он будет максимальным, а при максимальном отклонении в обе стороны он будет минимальным. Блоком 17 задается постоянная соотавляющая управляющего сигнала. Напряжение от усилителя 11 поступает на контакты 16 гидравлического дросселя 15. С увеличением напряжения на контактах 16 увеличивается вязкость электрорео- логической жидкости, что одновременно приводит к увеличению гидравлического сопротивления ее перетечения меясду полостями 18. Конструктивное исполнение устройства, в котором подвижная часть привода гашения и датчика скорости совмещены, значительно увеличивает компактность привода, позволяет измерять и гасить вибрации строго в одном направлетш. Кольцо 6 и сильфонь1 5 имеют незначительный вес и поэтому создают небольшую дополнительную инерционную нагрузку, способствуя эффективному гашению виб-. раций. Электрически управляемый гидравлический дроссель 15 имеет постоянную состаззляющую сопротивления истечению жидкости, величина которой задается блоком 17 и переменную составляющую , величина которой зависит от положения и скорости вибрирующих элеме1ггов относительно их среднего положения, а амплитуда управляющих сигналов может задаваты ся в широких пределах. Путем подбора соотношения постоянно го и переменного гидравлического сопротивления можно задаться оптимальным законом гашения вибрации. В случае отключения напряжения в электрической сети пропадает только переменная соста& ляющая сипы гашения вибрации и поэтому устройство полностью не выходит из строя, колебания гасятся:, но только м& нее эффективно. Формул а изобретения Активное виброгасящее устройство, содержашее систему управления, к входу которой подключен датчик и привод га шения вибраций, выполненный в виде направляющего элемента с пятами по тор цам, последовательно расположенных на направляющем элементе и соединенных при помощи подвижного кольца соседними торцами двух сильфонов, образующих с пятами, нагфавляюшим элементом и кольцом полости, заполненные демпфирую щей жидкостью, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности виброгашения, направлякишвИ элемент выполнен в виде двух закрепленных одна в другой труб с сквозными радиальными отверстиями, внутренняя труба имеет кольцевую проточку наружной поверхноо ти, в которой размешен датчик взмер ния вибраций, наружная труба выполнена из немагнитного материала, подвижное кольцо выполнено из немагнитного мат&риала, уплотнено по поверхности наружной трубы и снабжено кольцевым постоянным магнитом, закрепленным на его внутренней поверхности и концентраторами магшггного поля, закрепленными по то)пшм копь ца, а устройство снабжено установленным во внутренней трубе электричеоки управляемым гидравлическим дросселем, связывающим совместно с отверстиями в направл5пошем элементе полости сильфонов между собой, контакты которого соединены с выходом системы управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 621916, кл. fl6F 9/06, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 634О42, кл. F16 F 15/ОО, 1976 (прототип). .