Способ демпфирования колебаний механической системы

 

0ll ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<в998785

Союз Советских Социалистических

Республик

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву —. (22) Заявлено 08..04.81 (21) 3269455/25-28 (51) М. Кп.з с присоединением заявки ¹â€”

F 16 F 15j00

Государственный «омитет СССР ио делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 230283, Бюллетень ¹ 7 (53) УДК 621- 152 (088.8) Дата опубликования описания 23.02.83 (72) Авторы изобретения

P. В. Бондарчук и В. Е. Анненков (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДЕМПФИРОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ

МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ

2 -.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для демйфирования колебаний механи-, ческих систем.

Известен способ демпфирования колебаний механических систем, заключающийся .в изменении взаимного расположения ее элементов ° Согласно известного способа демпфирование колебаний тела (маятника) осуществляется пеоиодическим изменением его длины (1. ).

Однако в большинстве случаев известный способ не может быть реализован, так как длина многих тел (систем) в силу их конструктивных особенностей не может бить принята в качестве изменяемого параметра, обеспечивающего демпфирование колебаний.

Кроме того, изменением длины тела (маятника) не всегда достигается эффективное и наилучшее по быстродействию гашение низкочастотных колебаний.

Целью изобретения является повышение эффективности гашения низкочастотных колебаний.

Указанная цель достигается эа счет того, что согласно способу демпфирования колебаний механической системы, заключающемуся в изменениивзаимного расположения ее элементов,— изменение взаимного расположения ее элементов осуществляют путем перемещения их один относительно дру. гого так, что при возрастании отклонения системы от ее равновесного положения произведение частоты собственных колебаний и момента инерции увеличивают в момент прохождения системой ее равновесного положения, а при убывании — уменьшают в момент максимального отклонения системы от ее равновесного положения.

Так как колебания многих тел в технике могут быть отождествлены с колебаниями математического маятника, то реализацию предлагаемого способа рассмотрим на примере гашения колебаний математического маятника.

На фиг. 1 изображено расположение элементов маятника в равновесном (среднем) положении; на фиг, 2расположение элементов маятника в крайнем положении.

Как известно, для математического маятника произведение ш3 е" wÉ т

998785

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 1118/59 Тираж 923 Подписное

Филиал HIIII "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 где m — масса маятника, . длина его, 9 — УскоРение свободного падения °

Из этой формулы видно, что изменение произведения круговой частоты и момента инерции можно обеспечить совместным изменением массы m и длины E маятника.

Изменение этих. параметров по указанному закону может быть осуществлено, например, с помощью системы (фиг. 1), состоящей из датчиков 1 и 2 соответственно центробежных и угловых ускорений и двух силовых приводов 3 и 4. Привод 3 используется для изменения длины маятника 5, а привод 4 — для перемещения подвижного груза б вдоль нити 7 маятника 5, Груз 6 может входить в гнездо 8 в маятнике 5.

Реализация предлагаемого способа заключается в следующем.

При достижении. среднего положения маятника, (когда угловое ускорение равно нулю) по команде датчика 2 углового ускорения приводы 3 и 4 включаются в прямом направлении, увеличивая при этом длину маятника 0 и обеспечивая расположение груза б в гнезде 8. При достижении крайних положений маятника (фиг. 2) (когда центро- 30 бежное ускорение равно нулю) по команде датчика 1 центробежного ускорения приводы 3 и 4 включаются в обратном направлении, уменьшая при этом длину маятника 1 и перемещая Э5 подвижный груз б вверх, Осуществляя такие периодические изменения длины и массы маятника, получим затухающие колебания.

Таким образом, предлагаемый способ демпфирования колебаний механической системы, благодаря выбору в качестве "управляющего" параметра произведения круговой частоты и момента инер. ции, отличается большей универсальностью и позволяет обеспечить более эффективное по быстродействию демпфирование колебаний, так как определена целая совокупность конструктивных параметров-, изменением которых можно более эффективно управлять процессом гашения колебаний в сложных механических системах °

Способ демпфирования колебаний механической системы, заключающийся в изменении взаимного расположения ее элементов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности гашения низкочастотных колебаний, изменение взаимного расположения ее элементов осуществляется путем перемещения их один относительно другого так, что при возрастании отклонения системы от ее равновесного положения произведение частоты собственных колебаний и момента инерции увеличивается в момент прохождения системой ее равновесного положения, а при убывании — уменьшают в момент максимального отклонения системы от равновесного положения.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе., 1, Тимошенко С. П. Колебания в инженерном деле. М., "Наука", 1967, с. 171-173 (прототип).