Online Electric

     Наблюдаемая в последние десятилетия тенденция уменьшения веса конструкций различных транспортных средств, при одновременном увеличении мощности их энергетических установок, приводит к значительному росту уровней вибраций на этих транспортных средствах. В связи с этим наиболее остро проблема виброзащиты стоит в автомобилестроении, судостроении и локомотивостроении, где в качестве энергетических установок используются двигатели внутреннего сгорания (ДВС). Низкочастотные колебания, создаваемые ДВС, оказывают значительное негативное влияние на надёжность и работоспособность различных устройств, и особенно вредны для человека, вызывая различные заболевания.
     Сегодня наиболее распространённым методом защиты от вибраций, создаваемых ДВС, является установка последних на пассивные виброизоляторы (как правило, резинометаллические), которые имеют простую конструкцию, достаточно надежны и практически не требуют обслуживания.

Рис.1. Силовая характеристика виброизолятора с плавающим участком нулевой жёсткости

Однако они не отвечают современным требованиям виброизоляции. Наиболее перспективным методом снижения уровней вибраций является применение виброизолирующих устройств с плавающим участком нулевой жесткости. Нулевая жесткость обеспечивается параллельным включением упругому элементу компенсатора (корректора) жесткости. «Плавание» участка нулевой жесткости обеспечивается специальной системой перестройки. Этот тип устройств наиболее полно отвечает требованиям идеальной виброизоляции. В связи с вышесказанным, создание и исследование виброизолирующих систем с перестраивающимися компенсаторами жесткости является актуальной научной задачей. Их принцип работы показан на рисунке 1. При заданном диапазоне изменения усилий от Pmax до Pmin, передаваемых от защищаемого объекта вибрирующему силовые характеристики виброизоляторов, обеспечивающих идеальную виброизоляцию, представляют собой бесконечное множество отрезков прямых, равных по длине 2А (размах колебаний), параллельных оси абсцисс и расположенных своими серединами на отрезке ab прямой, наклоненной к оси абсцисс под углом. Тангенс такого угла равен жёсткости виброизоляторов.

     Одним из вариантов корректора является электромагнитный корректор жёсткости (ЭКЖ) [1], представляющий собой два встречно включенных электромагнита постоянного тока с общим якорем. ЭКЖ характеризуется отсутствием сил трения и инерции, наклон его характеристик легко регулируется изменением питающего напряжения, а подстройка под изменяющуюся нагрузку осуществляется перераспределением напряжений на катушках электромагнитов.
     В результате научных исследований впервые: представлены методы анализа и исследования нелинейного электромагнитного компенсатора жесткости; разработана конструкция виброизолирующей подвески с нелинейным компенсатором жесткости и системой перестройки. На основе разработанных материалов на ФГУП ПО «Север» изготовлена и испытана модель виброизолирующей подвески с ЭКЖ и автоматической системой перестройки. Эксперименты показали, что виброизолятор с перестраивающимся ЭКЖ снижает уровни виброускорений на 20-55 дБ на частотах от 4 до 128 Гц и позволяет исключить возникновение резонансных режимов. Проведенные испытания показали, что разработанная конструкция виброизолятора с ЭКЖ может служить основой для проектирования виброизолирующих подвесок различных энергетических установок.

Литература

     1. Патент 031010. Виброизолятор с электромагнитным компенсатором жёсткости [Текст]/ Гурова Е.Г., В.Ю. Гросс (РФ). - № 2010121808; заявл. 28.05.2010 – 7 с.: ил.