Способ гашения колебаний сил упругости в приводе Советский патент 1982 года по МПК F16F15/02 

Изобретение относится к способам гашения колебаний машин и механизмов .

. Известен способ гашения колебаний сил упругости в приводе, заключающийся в том, что в системе изменяют параметр, влияющий на силу упругости трансмиссии ведомого вала привода в зависимости от его скорости l.

Недостатком способа является невозможность уменьшения амплитуд колебаний внутри диапазона ограничения, а также невозможность ограничения статической составляющей сил упругости.

По основному авт.св. 750175 известен способ гашения колебаний сил упругости в приводе заключающийся в том, что измеряют скорость вращения ведомого вала привода и пропорционально ей задают скорость холостого хода движения, являющуюся параметром, влияющим на силу упругости трансмиссии 2.

Недостатком способа является наличие значительных динамических нагрузок в приводе, обусловленных недостаточно быстрым гашением колебаний сил упругости.

Целью изобретения является снижение динамических нагрузок,в приводе.

5 Указанная цель достигается тем, что согласно способу дополнительно измеряют ускорение ведомого вала и при превышении абсолютного значения заданной величины ускорения дают скорость холойтого хода двигателя пропорционально ус; орению ведомого вала.

На чертеже показана структурная схема устройства, в котором реализован предложенный способ гашения

15 колебаний сил упругости в приводе. Двигатель 1 посредством трансмиссии ,2 связан с ведомым валом 3 привода, воспринимающим нагрузку и снабженным датчиком 4 угловой

20 скорости, сигнал с которого подается на блок 5 перемены задания и корректирующее устройство 6 и датчиксмл 7 ускорения, сигнал с которого подается на пороговый блок 8 и на блок 5 перемены задания, сигнал с 1 оторого

25 поступает на регулятор 9 скорости вращения двигателя. Блок 5, перемены задания может содержать ключи 10 и 11 управляемые сигналом с порогового блока 8. Входы ключей 10 и 11

связаны с выходами датчиков 4 скороти и датчика 7 ускорения, а выходы ,с регулятором 9 скорости нращения двигателя 1.

При реализации способа измеряют датчиком 7 ускорения текущее знаЧение ускорения D-p ведомого вала 3 привода, поступающее на вход блока 5 перемены задания на вход порогового блока 8, который срабатывает только при превышении абсолютного значения ускорения Dj. Пока пороговый блок 8 не срабатывает и блок 5 перемены задания пропускает сигнал с датчика 4 скорости (ключ И замкнут) и не пропускает сигнал с датчика 7 ускорения (ключ 10 разомкнут) . В этот момент задания скорост

холостого хода двигателя W осуществивляют по соотношению

W,O KW+UK,(1)

где W - угловая скорость вращения

ведомого вала 3;

К - коэффициент пропорциональности;

и - сигнал коррекции, определяемый параметрами привода.

Резкое изменение нагрузки на ведомом валу 3 привода влечет за собо увеличение абсолютного значения ускорения выходного вала D, при превышении которого заданного значения DJ происходит срабатывание порогового блока 8 и блок 5 перемены задания подключает к регулятору 9 скорости датчик 7 ускорения и отключает датчик 4 скорости (ключ LO замкнут, ключ 11 разомкнут).

В режиме срабатывания порогового блока 8 скорость холостого хода двигателя задают пропорционально ускорению ведомого вала привода D-j- по соотношению

0 ,(2)

где а - постоянная, определяемая

возможностями двигателя Ц и степенью снижения величины перегрузок.

Такое задание скорости холостого хода двигателя позволяет при резком изменении скорости выходного вала 3 привода формировать процесс управления двигателем 1 и уменьшить динамические нагрузки в приводе.

Так при резком уменьшении скорости вращения выходного вала 3, возникающим в результате резкого наброса нагрузки (например, встреча исполнительного органа с жестким препятствием) , ускорения D ведомого вала 3 привода будет отрицательным и при D, согласно соотношению (2), произойдет быстрый перевод двигателя 1 в режим экстренного торможения.

Резкое увеличение скорости вращения ведомого вала 3, возникающее при быстром уменьшении нагрузки в результате реализации потенциальной энергии, накопленной в упругих элементах трансмиссии 2, или при

0 появлении активной нагрузки на исполнительном органе, привод к увеличению положительного ускорения D и при Ц, Dj осуществляет форсированный разгон двигателя 1.

5 Таким образом, задание скорости холостого хода двигателя W пропорционально ускорению ведомого вала 3 привода позволяет производить эффективное гашение колебаний сил

0 упругости в приводе и снизить динамические нагрузки в приводе при резком изменении нагрузки.

Если . в процессе управления двигателем 1 возникает момент, когда

г , то задание скорости холостого хода , осуществляется по соотношению (1) и производится более плавное управление двигателем 1, обеспечивающее гашение колебаний сил упругости в приводе при малых изменениях нагрузки на ведомом валу 3 привода.

Применение предлагаемого изобретения позволяет повысить эффективность снижения динамических, нагрузок в приводе, повышает долговечность и надежность машин, работающих при резкопеременном характере нагрузок.

Формула изобретения

Способ гашения колебаний сил упругости в приводе по авт.св. № 750175, отличающийся тем, что,

с целью снижения динамических нагрузок в приводе, дополнительно измеряют ускорение ведомого вала и при превышении абсолютного значения заданной величины ускорения задают

скорость холостого хода двигателя пропорционально ускорению ведомого вала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР 168965, кл. F 01 D 17/10, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР № 750175, кл. F 16 F15/02, 1977

(прототип).

О/,

Нагрузка

-

OJ,

Jr