ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы расчета н настройки из "Вибрации в технике Справочник Том 6 " Основные понятия. Вибрационная защита с помощью пассивных систем оказывается малоэффективной при возбуждении в области низких частот, а таюке при действии вибрации с широким спектром. В этих случаях все большее применение находят управляемые системы виброизоляции, получившие название активных. Управление в таких системах сводится к компенсации дополнительным источником энергии внешних вынуждающих сил, вызывающих вибрацию защищаемого объекта, или относительных смещений объекта. [c.246] Активные системы виброизоляции применяют для защиты технических и биологических объектов в тех областях, где предъявляются особо жесткие требования к допустимому уровню вибрации при виброизоляцин прецизионных станков [240] и стартовых платформ ракет [186], для защиты пилота от перегрузок [270] и повышения комфортности транспортных средств [247]. [c.246] В зависимости от айда исполнительного устройства различают гидравлические, пневматические, электромеханические, электромагнитные системы активной виброизоляции. Выбор типа системы определяется предъявляемыми к ней техническими требованиями. Так, при необходимости обеспечения высокой статической жесткости целесообразно использовать гидравлическую систему. Пневматические системы, особенно пневмоструйные, позволяют получать малые величины статической жесткости. Электромагнитные системы обладают малой инерционностью и позволяют в широких пределах варьировать амплитудно-частотные характеристики. [c.247] Рассмотрим задачу активной виброзащиты на примере системы, приведенной на рис. 1, где введена активная обратная связь, формирующая управление 11 (I) [106]. [c.247] Пусть целью виброзащиты является уменьшение колебаний объекта, имеющего массу т , при кинематическом возмущении (/). Управление и (1) приложено к промежуточной массе т . При этом возможны следующие варианты управление по отклонению масс m. или т и управление по возмущению (1). [c.247] Оператор Кг (/ ) характеризует эффективность активной виброизоляции. Очевидно, что система эффективна, если АГ (/ш) 1. [c.247] В настоящее время разработано большое число схем активных виброзащитных систем [186, 224, 240, 247, 270]. [c.249] Демпфирование пневмомеханической виброзащитной системы может быть регламентировано с помощью специальных дросселей 6, отделяющих полости силового цилиндра от дополнительных емкостей 7. Применение дополнительных емкостей позволяет снизить собственную частоту системы (до 0,5—2,0 Гц) и может обеспечить надежное управление резонансными колебаниями сжимаемого газа. [c.249] Статическая жесткость пассивного гидравлического возбудителя высока в связи с малой сжимаемостью рабочей жидкости. Поэтому между изолируемым объектом и штоком гидроцилиндра устанавливают упругую прокладку 9. Динамическая жесткость системы мала в связи с уменьшением гидравлического сопротивления потоку рабочей жидкости через дросселирующие отверстия колеблющегося золотника. При замыкании цепи обратной связи можно получить собственную частоту системы, значительно меньшую 1 Гц. [c.250] При проектировании низкочастотных виброзащитных систем важное значение имеют статические перемещения б под действием приложенных ускорений. Для виброзащитных систем (активных и пассивных) с низкой собственной частотой они чрезвычайно велики (при /о 0,5 Гц б яа 25 мм). [c.251] НОЙ системой. При больших частотах эффективная защита обеспечивается пассивным виброизолятором. [c.252] Датчик регистрирует вибрационное перемещение изолируемой платформы и преобразует его в колебания давления рабочей жидкости в полостях силового гидроцилиндра. Массу инерционного элемента и жесткость пружины датчика выбирают так, чтобы его собственная частота была меньше частоты с высоким уровнем в спектре вибраций объекта. В этом случае датчик работает в зарезонансной области. Такая виброзащитная система обеспечивает уменьшение передачи вертикальной вибрации объекта до минимума, определяемого чувствительностью применяемого датчика. Приведенная схема виброизолирующей системы может быть использована в двухкаскадной системе амортизации машин. [c.252] С целью устранения амплитудного и фазового искажения, вносимого зазорами в шарнирных соединениях рычага заслонки, а также его деформацией на высоких частотах в схеме гидравлической виброзащитной системы, приведенной иа рис. 8, применен гидравлический рычаг , представляющий собой соединение двух сильфонов разных диаметров, заполненных несжимаемой жидкостью и закрытых с обеих сторон. [c.252] Виброзащитные свойства активных систем изучаются на основе анализа уравнений движения механических звеньев под действием сил, формируемых в цепях управления [180]. [c.252] Приведенные в таблице передаточные функции (р) могут быть использованы для расчета активных виброзащитных систем по методике, изложенной в параграфе 1. Аналогично используются и функции (р) [186]. [c.253] Возможность выбора коэф( )ициентов усиления йу и в широких пределах (по Сравнению с ограниченными пределами для массы и жесткости пассивных систем) позволяет получить достаточно низкие собственные частоты виброзащитных систем. Поскольку масса Л4 не фигурирует в уравнениях движения, рабочие характеристики не зависят от массы изолируемого объекта. Однако при низких собственных частотах активные виброзащитиые системы обладают большими динамическими отклонениями при ударном возбуждении. Избавиться от этой трудности позволяет введение обратной связи по интегралу от относительного перемещения. Передаточные функции виброзащитной системы с обратной связью по интегралу от относительного перемещения также приведены в таблице. [c.253] Как видно, данная виброзащитная система эффективна при частотах ш 410 Гц На более высоких частотах виброзащита осуществляется подбором виброизоляторов. Амплитудное искажение частотной характеристики, наблюдаемое в рабочей области частот, объясняется применением гидравлических звеньев в системе управления оно уменьшается, когда демпфирование в системе удовлетворяет условию ее О,80п. [c.256] Вернуться к основной статье