Двухкаскадное устройство для гашения вибраций

 

<и 54008I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

СОюз Соаетокии

Социалистический

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.01.75 (21) 2094464/28 с присоединением зая вки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.12.76. Бюллетень № 47

Дата опубликова ния описания 15.02.77 (51) М. Кл F 16F 5/00

Государственный комитет

Совета ййинистрав СССР (53) УДК 62-567.2 (088,8) по лелем изобретений и открытий (72) Авторы. изобретения

С. В. Елисеев, В. В. Ольков, А. И. Перелыгин и А. А. Засядко

Иркутский политехнический институт (71) Заявитель (54) ДВУХКАСКАДНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ГАШЕНИЯ ВИБРАЦИЙ

Изобретение относится к устройствам виброизоляции чувствительных к механическим колебаниям объектов и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где необходима высокая степень гашения вибраций.

Известны устройства для гашения механических колебаний, содержащие промежуточпую раму, на которой закреплены пружинные амортизаторы, один из них связываетпромежуточную раму с защищаемым- объектом, а другой — с источником колебаний. Источник колебаний и промежуточную раму, на которой расположен датчик сейсмического типа, связывает гидравлический цилиндр (1).

Такие устройства, однако, не позволяют гасить колебания защищаемого объекта в области низких частот, т. е. при частоте возмущающей силы ниже собственной частоты колебаний сейсмического датчика или при малых амплитудах источника колебаний.

Известно также двухкаскадное устройство для гашения вибраций, содержащее промежуточную раму, упругие элементы, одни из которых связаны с основанием и рамой, а другие — с рамой и колеблющимся объектом, установленный на промежуточной раме силовой механизм, соединенный через трубопровод с последним распределительный механизм, связываемый с источником давления, и датчик ускорения, устанавливаемый на объекте и взаимодействующий с распределительным механизмом (2).

Вследствие того, что эти устройства имеют

5 фиксированные парциальные частоты колебаний, то при совпадении частоты возмущающей силы с одним из значений парциальных частот возникает резонансный режим колебаний.

Целью изобретения является обеспечение

10 безрезонансного режима работы при любом значении частоты возмущающей силы.

Это достигается тем, что двухкаскадное устройство снабжено стопорным механизмом, установленным параллельно упругим, распо)5 ложенпым между промежуточной рамой и основанием элементам и выполненным в виде цилиндра, жестко связанного с основанием, двух расположенных в нем и отжимаемых один от другого поршней со стопорящими

20 штоками и жестко соединенных с промежуточной рамой стоек с отверстиями, с которыми взаимодействуют штоки, а полость цилиндра, расположенная между двух поршней, связана посредством трубопровода с распределитель25 ным механизмом и блоком изменения структуры, воздействующим через распределительпый механизм в зависимости от частоты колебаний на силовой ил и стопорный механизмы.

На чертеже схематично изображено описы30 ваемое устройство.

540081

15

Двухкаскадное устройство состоит из амортизирующего объекта 1, связанного через упругие элементы 2 и силовой механизм 3 с промежуточной рамой 4, которая через пневматические амортизаторы 5 и стопорный механизм, состоящий из двух стоек 6, 7, гидроцилиндра 8 с двумя поршнями 9, 10, соединенными пружиной ра стяжения 11, и со стопорящнми штоками 12, 13, укреплена на основании

14. Управление силовым механизмом 3 осуществляется распределительным механизмом

15 совместно с электромагнитным клапаном

16 на основании сигналов датчика ускорений

17 и электронного блока управления 18. Совокупность регистратора частоты 19, блока управления 18 и электромагнитного клапана 16 представляет блок 20 изменения структуры.

Подача жидкости под давлением в рабочую полость 21 гидроцилиндра 8 и включение в работу или выключение силового механизма 3 в определенные моменты времени осуществляется блоком изменения структуры на основании сигналов регистратора частоты 19.

В стойках 6, 7 выполнены углубления 22, 23, которые повторяют форму стопорящих штоков 12, 13. Гидроцилиндр 8 соединен с основанием 14 через опорные стойки 24.

При колебаниях амортизируемого объекта в области низких частот (до 30 гц) электронный блок управления 18, отрабатывая сигнал с регистратора частоты 19, посылает команду на электромагнитный клапан 16 для создания давления в трубопроводах «Б» и «С» и включает в работу механизм распределения

15. При этом жидкость поступает через трубопровод «С» в рабочую полость 21 гидроцилиндра 8, поршни 9, 10 раздвигаются и стопорящие штоки 12, 13 заходят в углубления 22, 23 стоек 7, основание 14 и промежуточная рама

4 начинают двигаться как одно целое. В это время распределительный механизм 15 в ответ на полученный сигнал датчика ускорений

17 так регулирует подачу жидкости в силовой механизм 3, что ускорение амортизируемого объекта 1 уменьшается практически до нуля. Таким образом, реализуется первая структура системы, высокоэффективная при низких частотах возмущения. По достижении частоты 30 гц, которая замеряется регистратором

19, электронный блок управления 18 через электромагнитный клапан 16 прекращает подачу жидкости в трубопроводы «Б» и «С», причем трубопроводы «Б» и «А» перекрываются, а трубопровод «С» сообщается с баком.

Распределительный механизм 15также по команде электронного устройства управления, из работы исключается. Давление в полостях

«а» и «б» силового механизма 3 становится равным и постоянным, он «запирается», а амортизируемый объект 1 оказывается неподвижным относительно промежуточной рамы

З0

4, В то же время давление в рабочей полости

21 гидроцилиндра 8 падает, и пружина 11 выводит стопорящие штоки 12, 13 из углублений 22, 23 стоек 6, 7 и в работу вступают пневматические амортизаторы 5. Так реализуется вторая структура системы, эффективная лишь в области высоких частот, При изменении возмущающей силы в сторону низких частот работа активной системы гашения вибраций происходит в обратном порядке.

Причем прп любом направлении изменения частоты возмущающей силы силовой элемент включается только тогда, когда уже произошло переключение штоков 12, 13.

Преимущество предлагаемой активной системы га:пения вибраций перед другими — это безрезонансный режим работы и высокоэффективная виброизоляция при любом значении частоты возмущающей силы. Кроме того, срок эксплуатации этой системы более продолжителен, так как каждый каскад функционирует при отключенном другом каскаде.

Формула изобретения

Двухкаскадное устройство для гашения вибраций, содержащее промежуточную раму, упругие элементы, одни из которых связаны с основанием и рамой, а другие — с рамой и колеблющимся объектом, установленный на промежуточной раме силовой механизм, соединенный через трубопровод с последним распределительный механизм, связываемый с источником давления, и датчик ускорения, устанавливаемый на объекте и взаимодействующий с распределительным механизмом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения безрезонансного режима работы при любом значении частоты возмущающей силы, оно снабжено стопорным механизмом, установленным параллельно упругим, расположенным между промежуточной рамой и основанием элементам и выполненным в виде цилиндра, жестко связанного с основанием, двух расположенных в нем и отжимаемых один от другого поршней со стопорящими штоками и жестко соединенных с промежуточной рамой стоек с отверстиями, с которыми взаимодействуют штоки, а полость цилиндра, расположенная между двух поршней, связана посредством трубопровода с распределительным механизмом и блоком изменения структуры, воздействующим через распределительный механизм в зависимости от частоты колебаний на силовой или стопорный механизмы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР Хо 214243, М. Кл. - F 16Р 9/50, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

Nî 322536 М. Кл Г 16F 5/00 1970.

540081

СС7С

Составитель О. Жулина

Техред А. Камышникова Корректор 3. Тарасова

Редактор H. Скляровская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3005/10 Изд. № 351 Тираж 1134 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5