SU574563A2

SU574563A2 - Device for suppression of vibrations of elongated cantilevers

Info

Publication number: SU574563A2
Application number: SU7602366461A
Authority: SU
Inventors: Вадим Васильевич Гужовский; Сергей Викторович Иносов; Яков Филиппович Вайнкоф; Юрий Вениаминович Чудутов
Original assignee: Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Угольной Промышленности
Priority date: 1976-05-28
Filing date: 1976-05-28
Publication date: 1977-09-30

Description

1one

Изобретение относитс к машиностроению, а именно к устройствам дл уменьшени неуравновешенных сил и гашени колебаии длинномерных консолей.The invention relates to mechanical engineering, namely, devices for reducing unbalanced forces and damping oscillation of long cantilevers.

Известен гаситель колебаний, содержаи ий реактивную массу, исиолиительиый механизм, вынолненный в виде электромагнита, и цеиь обратной св зи с датчиком перемещени IJ.A vibration damper is known, containing a reactive mass, an anti-scatter mechanism, made in the form of an electromagnet, and a feedback circuit with a displacement sensor IJ.

Недостатком данного устройства вл етс то, что оно может гасить лишь колебание небольшой амнлитуды.The disadvantage of this device is that it can suppress only the oscillation of a small amnlituda.

Известно также устройство дл колебаний длинномерных консолей, ио авт. св. 401843, содержашее ирисоедии емый к колеблюш,ейс массе цилиндр с иоршнем, вл юшимс донолнительной .массой, источник носто нного давлени рабочей среды, расиределитель с блоком управлени им и датчик скорости колебаний консоли, соединенный с блоком управлени 2J.It is also known a device for vibrating long consoles, io auth. St. 401843, containing the iris to the oscillating mass of a cylinder with a mouth, is a supplementary mass, a source of pressure of the working medium, a distributor with a control unit and a vibration velocity sensor connected to the control unit 2J.

Недостатком даииого устройства вл етс отсутствие торможени поршн в конце его хода, в результате чего ироисходит удар об ограничители хода и ухудшаетс демпфирование консоли.The disadvantage of this device is the lack of braking of the piston at the end of its stroke, as a result of which a stroke against the travel stops occurs and the console damping deteriorates.

Цель изобретени -- обеспечение торможени в конце хода иоршн .The purpose of the invention is to provide braking at the end of the stroke.

С этой целью устройство снабжено датчиком скорости и положени иоршн и соедиьонным с ним анализатором максимально доиустимо скорости иорши В функции его положени , подключенным к блоку уиравлени распределителем.For this purpose, the device is equipped with a speed and position sensor and an analyzer connected to it with the maximum speed and speed of the instrument. As a function of its position, it is connected to the control unit by the distributor.

На чертеже изображена схема устройстваThe drawing shows a diagram of the device

дл демпфировани колебаний длинномерных консолей.for damping vibrations of long cantilevers.

Устройство включает в себ цилиндр 1 двухстороннего действи , соединенный с конструкцией 2, например консолью отвалообразовател , и расиоложеиный своей продольной осью в направлении колебаний конструкции т желый поршень 3, трехиозиционный распределитель 4 с золотником 5, соединенный с источников рабочей среды 6нс нолост мн цилиидра 1, датчик 7 скорости колебаний, состо ш ,, например, из последовательно соединенных акселерометра 8 и интегратора 9, блок управлени 10 раснределителем 4, состо ш ,и11, например, пз двух электромагнитовThe device includes a double-acting cylinder 1 connected to the structure 2, for example a spreader console, and a heavy piston 3 with a longitudinal axis in the direction of oscillation of the structure 3, a three-way valve 4 with a spool 5 connected to sources of the working medium 6 ns but the width of the poly 1, a vibration speed sensor 7, state w, e.g., of a series-connected accelerometer 8 and integrator 9, control unit 10 of a distributor 4, state w, 11, for example, pz of two electromagnets

11 и 12, кор которых соединены с золотником 5 и коммутируюш,его устройства 13, состо ш ,его, нанример, из двух пол ризованных двухобмоточных реле РИЗ и РИ4, одна нара последовательно соедииенных обмоток которых подключена к выходу датчика 1, а коммутирующие группы регулируют подачу сигнала на включение электромагнитов 11 и 12. Кроме того предлагаемое устройство содержит датчик 14 полож;ени и скорости поршн ,11 and 12, the core of which is connected to the spool 5 and commute, its devices 13, consist, of two polarized two-winding relays RIZ and РИ4, one of which is connected in series to the output of sensor 1, and the switching groups regulate a signal to turn on the electromagnets 11 and 12. In addition, the proposed device contains a sensor 14 position;

состо щий г.з реохорда , нолзун которогоconsisted of the city of reichord

1 1еханически св зан с поршнем цилиндра, двух резисторов Ri н R3 и конденсатора С, анализатор 15 максимально допустимой скорости штока в функции его положени , состо ш ,ий из двух двухобмоточных пол ризованных реле РП1 и РГ12 и двух резисторов 4 и 5.1 1 is mechanically connected to the piston of the cylinder, two resistors Ri n R3 and capacitor C, analyzer 15 maximum permissible stem speed as a function of its position, consisting of two two-winding polarized relays РП1 and РГ12 and two resistors 4 and 5.

Работа устройства происходит следуюш,им образом.The operation of the device is as follows.

При отсутствии колебаний конструкции 2 сигнал на выходе датчика 7 отсутствует. В этом случае катушки электромагнитов 11 и 12 обесточены, подпружиненный золотник 5 распределител 4 находитс в среднем положении , обе полости цилиндра 1 соединены со сливом, и поршень 3 неподвижен.In the absence of oscillations of structure 2, the signal at the output of sensor 7 is absent. In this case, the coils of electromagnets 11 and 12 are de-energized, the spring-loaded spool 5 of the distributor 4 is in the middle position, both cavities of the cylinder 1 are connected to the drain, and the piston 3 is stationary.

В таком положении устройство продолжает находитьс и тогда, когда возникают колебани конструкции 2, но скорость этих колебаний не превышает некоторого уровн , задаваемого путем выбора ширины зоны нечувствительности коммутируюш,его устройства 13.The device continues to be in this position even when oscillations of the structure 2 occur, but the speed of these oscillations does not exceed a certain level, which is set by selecting the width of the dead band of the commutating device 13.

Когда скорость колебаний конструкции 2 становитс выше заданного уровн , коммутируюшее устройство 13 включает один из электромагнитов (И или 12) и одна из полостей цилиндра 1 соедин етс с источником посто нного давлени рабочей среды 6, втора полость соединена со сливом. Коммутируюшее устройство 13 соединено с выходом датчика 7 скорости колебаний таким образом, что при скорости колебаний конструкции 2, направленной , например вправо включаетс электромагнит 12 и давление поступает в правую полость , в результате чего на конструкцию 2 начинает действовать сила (равна силе инерции поршн 3), направленна влево. Таким образом, сила, действуюша па конструкцию, имеет направление, противоположное скорости колебаний конструкции, благодар чему и осушествл етс демпфирование этих колебаний .When the oscillation speed of the structure 2 becomes above a predetermined level, the switching device 13 turns on one of the electromagnets (AND or 12) and one of the cavities of the cylinder 1 is connected to a constant pressure source of the working medium 6, the second cavity is connected to the drain. The switching device 13 is connected to the output of the oscillation speed sensor 7 in such a way that when the oscillation speed of the structure 2, directed, for example, the electromagnet 12 is turned to the right, the pressure enters the right cavity, as a result of which the force 2 begins to act on the structure 2 directed to the left. Thus, the force acting on the structure has a direction opposite to the oscillation velocity of the structure, thereby damping these oscillations.

При перемешении поршн 3 внутри цилиндра ,1 датчик 14 дает сигнал о текуш,ем значении положени и скорости поршн 3 на анализатор 15 максимально допустимой скорости поршн в функции его положени . В анализаторе 15 происходит сравнение мгновенной скорости поршн с критической скоростью дл данного положени поршн внутри цилиндра .When the piston 3 is stirred inside the cylinder, 1 sensor 14 gives a signal about the current value of the position and speed of the piston 3 to the analyzer 15 of the maximum allowable speed of the piston as a function of its position. Analyzer 15 compares the instantaneous speed of the piston with the critical speed for a given position of the piston inside the cylinder.

Скорость движени поршн считаетс боль ше критической, если удар поршн об ограничитель хода не может быть предотвращен за счет выдачи давлени в цилиндр навстречу движению поршн . Очевидно, критическое значение скорости зависит как от рассто ни до ограничител , так и от величины и знака скорости движени поршн . При этом возможны следующие случаи. Если значение текущей скорости меньше или равно критической скорости дл данного положени поршн , то анализатор 15 находитс в режиме пассивного слежени и перемещение поршн 3 происходит в функции скорости колебанийPiston speed is considered to be more critical if the piston impact on the travel stop cannot be prevented by issuing pressure into the cylinder against the piston movement. Obviously, the critical value of the speed depends both on the distance to the limiter and on the magnitude and sign of the speed of the piston. The following cases are possible. If the value of the current speed is less than or equal to the critical speed for a given piston position, then the analyzer 15 is in the passive tracking mode and the movement of the piston 3 occurs as a function of the oscillation speed

15 демпфируемой консоли. Если значение текущей скорости больше критической дл данного положени поршн , то анализатор 15 отключает блок управлени 10 и переходит в режим активного управлени распределителем 5. При этом давление подаетс в ту полость цилиндра, чтобы оно оказывало на поршень тормоз щее действие, а друга полость соедин етс со сливом. При уменьшении скорости до величины критической дл данного15 damped console. If the value of the current speed is more critical for a given piston position, the analyzer 15 turns off the control unit 10 and goes into active control mode of the distributor 5. At the same time, pressure is supplied to that cylinder cavity so that it has a braking effect on the piston and the other cavity with a sink. When reducing the speed to a critical value for a given

5 положени поршн , анализатор 15 вновь переходит в режим пассивного слежени и управление распределителем 4 передаетс блоку 10 управлени . Таким образом, датчик 14 перемещени и скорости совместно с анализатором 15 осуществл ют функции аварийной защиты демпфируемой конструкции от ударов поршн 3 об ограничители хода.5 of the piston position, the analyzer 15 again goes into passive tracking mode and the control of the distributor 4 is transferred to the control unit 10. Thus, the displacement and speed sensor 14 together with the analyzer 15 perform the functions of emergency protection of the damped structure against impacts of the piston 3 against travel stops.

Claims

1. Rockwell T.P. Jnvestugation of structure born actuve vibration damper. The Jornall of the Society of America V, 38, No. 4, 1965.

2. USSR author's certificate No. 401843, cl. F 16F 15/28, 1971.