4. АКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ВИБРОИЗОЛЯЦИИ ЧЕЛОВЕКА-ОПЕРАТОРА

Наиболее распространенные схемы активных систем вибронзоляцни человека приведены в табл. 6. Принцип действия активных систем виброизоляции подробно описан в гл. XIII.

Расчет активных систем виброизоляции. Выбор параметров активных систем виброизоляции в общем случае осуществляется методами оптимального синтеза систем виброизоляции (например, в соответствии с табл. 4, гл. XIII). В случае, когда входные воздействия имеют более сложный характер, применяют методы многопараметрической оптимизации.

Условия устойчивости для систем, приведенных в табл, 6,

Запасы устойчивости определяют следующим образом. В логарифмических координатах строят графики коэффициента разомкнутого контура к и угла сдвига фаз в зависимости от безразмерной частоты Система устойчива, если частота, при которой , меньше частоты, при которой достигает значения, равного 1,

Для систем, изображенных в п. 1—3:

Запас устойчивости по фазе должен составлять 30—60°, а по амплитуде 6-20 дБ (см, примеры 3 и 4),

Для систем, изображенных в п. 1—3, реакция системы на ступенчатое силовое воздействие при отсутствии кинематического воздействия

где величины определяют в зависимости от и 1] на номограмме, приведенной на рис. 9. Величину определяют в зависимости от по номограмме, приведенной на рис. 10.

Рис. 9. Номограмма для определения параметров в зависимости от значений и 1,

Рис. 10. Номограмма для определения параметра в зависимости от значений

Пример 3. Проверить выполнение условия устойчивости активной гидромеханической системы виброизоляции человека табл. 6) и построить графики коэффициента передачи

Исходные данные:

Порядок расчета:

1. Проверяют условие устойчивости

Строят графики (рис 11) Запас по коэффициенту усиления определяют для на частоте V, который соответствует Запас по фазе определяют на частоте, которой соответствует значение В данном примере запасы соответственно равны и 93°.

2. Графики построенные при равном 0; 0,16; 0,33 и 0,67, приведены на рис. 12

Пример 4. Построить графики активной пневматической системы виброизоляции 4а и 46 табл 6)

Исходные данные: (2 Гц); Порядок расчета:

1. По табл для пассивной пневматической системы виброизоляции определяют

2. Строят графики коэффициентов передач разомкнутого контура к и угла сдвига фаз (см. стр. 428).

(см. скан)

(см. скан)

Для табл 6 запасы устойчивости составляют по коэффициенту усиления по фазе 60°, для соответственно и 67°. Графики к и показаны на рис. сплошные кривые, для штриховые).

3. Графики коэффициента передачи , построенные при равном 0; 0,16; 0,33 и 0,67, приведены на рис. 14.

Рис. 11. Коэффициент усиления разомкнутого контура к и угла сдвига фаз активной гидромеханической системы виброизоляции табл. 6,

Рис. 12. Коэффициент передачи активйой гидромеханической системы виброизоляции табл. 6) при различных значениях

Конструктивные параметры систем активной виброизоляции рассчитывают следующим образом:

1) жесткость металлических пружин и пневматических упругих элементов

Рис. 13. Коэффициент усиления разомкнутого контура к и угла сдвига фаз активной пневматической системы виброизоляции для п. 4а табл. в — сплошные кривые; для схемы 46 табл. в — штриховые кривые

Рис. 14. Коэффициент передачи активной пневматической системы виброизоляции 4а табл. в) при различных значениях

2) геометрические и физические параметры металлических пружин (винтовых, рессор) выбирают по известным методикам (см., например, ;

3) геометрические и физические параметры пневматического упругого элемента где абсолютное давление в камере; площадь поршневого действия пневматического упруюго элемента; V — объем газа в камере;

(см. скан)

4) коэффициент демпфирования гидравлического демпфера

5) геометрические и физические параметры гидравлического демпфера выбирают по известным методикам;

6) геометрические параметры пневматических дросселей определяют в соответствии с табл. 4; аналогично выбираются параметры гидравлических дросселей (в этом случае коэффициент вязкости жидкости, используемой в гидросистеме);

7) геометрические размеры гидравлического золотника рекомендуется выбирать в соответствии с табл. 8 исходя из заданного коэффициента

8) геометрические размеры пневматического клапанного распределителя (п. 3, 4а и 46 табл. 6) рекомендуется выбирать в соответствии с табл. 7 исходя из заданного коэффициента

8. Геометрические размеры гидравлического золотника

(см. скан)

9) физические и геометрические параметры электрогидравлической системы табл. 6) зависят от электромеханических характеристик датчиков обратной связи и площади поршня гидроцилиндра; этими величинами определяются в основном коэффициенты усиления операционного усилителя и электрогидравлического преобразователя.