Адаптивний динамічний гасник коливань

Адаптивний динамічний гасник коливань, що містить основні і допоміжні вібропоглиначі, з'єднані з вузлом приєднання до основної конструкції, який відрізняє ться тим, що додатково містить вузол пружного затиснення змінної жорсткості, який з'єднаний з вузлом приєднання до основної конструкції, і розміщений в ньому зубчастий повзун з шестернями і під'єднаний до лінійного електродвигуна. (19) (21) u200715009 (22) 29.12.2007 (24) 10.11.2008 (46) 10.11.2008, Бюл.№ 21, 2008 р. (72) ДМИТРИЧЕНКО МИКОЛА ФЕДОРОВИЧ, U A, ВІКОВИЧ ІГОР АНДРІЙОВИЧ, U A, ДІВЕЄВ БОГДАН МИХАЙЛОВИЧ, U A, ДУБНЕВИЧ ОЛЕКСАНДР МИ ХАЙЛОВИЧ, UA (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ "ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА", U A 3 36663 під'єднаний до лінійного електродвигуна, забезпечив би краще вібропоглинання. Введення додаткових вібропоглиначів забезпечує краще вібропоглинання у ширшому частотному діапазоні без паразитних близько резонансних збурень. Така конструкція ДГК дозволяє вирішити такі основні задачі: 1. Поглинути енергію коливань. 2. Не допустити виникнення інтенсивних коливань в зоні частот f1, f 2, f3, які вибираються в околі частоти найінтенсивніших коливань даного пристрою. 3. Автоматично підстроїтися до робочого діапазону частот під час відхилення параметрів конструкції та частотного дрейфу. На Фіг.1 показаний загальний вигляд ДГК, а на Фіг.2 і Фіг.3 - його вузли, де 1 - пружний основний вібропоглинач, 2 - пружні допоміжні вібропоглиначі, 3 - вузол приєднання вібропоглинача до основної конструкції, 4 - лінійний електричний двигун (ЛЕД), 5 - вузол пружного затиснення змінної жорсткості, 6 - зубчатий повзун, 7 - пружна гумова прокладка, 8 - вал; 9 - фіксатор вала; 10 - гайка вала; 11 - зубчата шестерня; 12 - шпонка; 13 шайба; 14 - гайка із лівою різзю; 15, 16 - пружини змінної жорсткості; 17 - затискачі; 18 - гайка із правою різзю; 19 - сальники; 20, 21, 22 - вузол кріплення (гвинт, гайка, пружинна шайба). Кожний з елементів пружного основного 1 і допоміжних вібропоглиначів 2 - це профільована пластина мінімальних габаритів з заданими жорсткісними характеристиками. Металеві пластини пружних основного 1 і допоміжних вібропоглиначів 2, затиснені в обоймі за допомогою еластичних прокладок 7 (Фіг.2) з високими демпфірувальними властивостями. Вузол пружного затиснення змінної жорсткості 5, який показаний в розрізі на Фіг.3, прикріплений гвинтами до вузла приєднання вібропоглинача до основної конструкції 3. У вузлі пружного затиснення змінної жорсткості 5 розміщений зубчастий повзун 6, який є у зачепленні з шестернями 11 (Фіг.3), які насаджені на вали 8 з сальниками 19 і з'єднані шпонками 12 та притиснені шайбами 13. Вал 8 має праву і ліву різь з нагвинченими на ньому з обох сторін гайками з лівою різзю 14 і правою різзю 18 та насадженими на валі 8 пружинами змінної жорсткості 15 і 16 із затискачами 17. Вал 8 у вузлі пружного затиснення змінної жорсткості 5 зафіксований фіксатором вала 9, загвинчений гайкою вала 10 та скріплений вузлами кріплення 20, 21, 22 (гвинтом, гайкою, пружною шайбою). Електронно-механічна схема керування ДГК зображена на Фіг.4. Вона включає ЛЕД 4 (Фіг.1), який використовується в якості приводу обертання шестерень 11, і містить давачі вібрації: основний Д1 і допоміжний Д2 (Фіг.4); перетворювач змінної напруги в постійну; компаратор (К); генератор імпульсів регульованої низької частоти (ГНЧ), реверсивний розподільник імпульсів (РІ), вихідні підсилювачі (ВП); напівпровідниковий комутатор фаз двигуна (КФ); джерела живлення двигуна (ДЖ). 4 ДГК працює так: При приєднанні ДГК до віброактивного елемента конструкції машини від нього вібрація передається до основного 1 і допоміжних вібропоглиначів 2. Кожен з них починає незалежно поглинати енергію коливань у своєму частотному діапазоні, що призводить до зменшення вібрації та ліквідує небезпеку колорезонансного збудження їх коливань. Попереднє настроювання допоміжних вібропоглиначів 2 здійснюється коректуючим ручним механізмом. Зазначимо, що тут не застосовується трудомістка операція набору маси вібропоглинача [ЕР0860833, F16F3/093, G11B19/20A1]. Для регулювання основного вібропоглинача застосовується механізм з пружинами змінної жорсткості 15, 16 разом зі схемою автоматичного керування ЛЕД (Фіг.4), яка використовується в якості приводу пересування зубчастого повзуна 6. При пересуванні цього повзуна 6 обертаються зубчасті 11 і вали 8. оскільки на валу 8 розміщені гайки з лівою 14 і правою різзю 18, то при обертанні вала 8 ці гайки переміщаються вздовж вала до середини і стискають пружини змінної жорсткості 15, 16, які відтак стискають пружний основний вібропоглинач 1, змінюючи при цьому його жорсткість. Під час пересування зубчастого повзуна 6 за допомогою ЛЕД на відстань DL пружини змінної жорсткості 15 і 16 стискаються на відстань Dd = DL d a D . Жорсткість нелінійної пластини пружного основного вібропоглинача 1 зростає за деяким нелінійним законом, що залежить від стиску Dd-Kd=K d(D d). Сумарна жорсткість КS пружного закріплення маси основного вібропоглинача змінюється за законом K S = K uK z K + K + K d c (L ,L ) u z 1 2 . Тут Ku - жорсткість затиснення пластини пруж ного основного вібропоглинача 1 у пружній обоймі, Ks - жорсткість консольної пластини в точці закріплення маси c(L1,L2) - функція впливу, що залежить від геометричних параметрів L1,L2. Для пластини K s = 3EI 3 L , де ЕІ постійного поперечного перерізу - момент опору січення балки на згин, L=L1+L2 відстань від затиснення до маси М (Фіг.5). У процесі переміщення зубчастого повзуна 6 власна частота основного вібропоглинача змінюється за формулою f= 1 2p K Sg MS . Сигнали з давачів вібрації основного (Д1) і допоміжного (Д2) через перетворювачі змінної напруги в постійну (П) поступають у компаратор (K), де відбувається порівняння їх з відповідними пороговими значеннями напруг. Схема керування безпосередньо багатофазним ЛЕД складається з генератора тактових імпульсів регульованої низької частоти (ГНЧ), реверсивного розподільника імпульсів (РІ), вихідних підсилювачів (ВП), напівпровідникового комутатора фаз двигуна (КФ) і, відповідно, джерела живлення його (ДЖ). У подальшому робота схеми проходить у двійковому цифровому коді подачі керуючих сигналів. ЛЕД мають кінцевий вибіг якоря, на що треба зве 5 ртати увагу під час проектування пристрою. Встановленням паралельного коду в розряди реверсивного РІ можна реалізувати почергову, парну чи несиметричну комутацію фаз двигуна, що призводить до дроблення його основного кроку. Вихідні сигнали з компаратора К поступають в ГНЧ і можуть блокувати або дозволяти його роботу залеж 36663 6 но від значень величин Д1 і Д2, реверсивного РІ, що дозволяє міняти напрям руху якоря двигуна, електромагнітну муфту, що блокує положення якоря двигуна при його зупинці. Система живлення КФ для відмикання обмоток ЛЕД служить для зменшення їх нагрівання під час зупинки. 7 Комп’ютерна в ерстка М. Ломалова 36663 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601