Dynamic vibration dampers for console instruments

Abstract

Максимальна ефективність динамічних гасників коливань (ДГК) досягається за оптимальних значень їх параметрів. Інерційні ДГК налаштовують за власною частотою та демпфуванням, причому оптимальні значення параметрів гасника залежать від спектрального складу подавлених коливань. Для нелінійних ДГК оптимальні значення параметрів (наприклад, зазору або попереднього стиснення) також залежать від інтенсивності зовнішніх впливів на об'єкт. Для багатоелементних ДГК слід оптимізувати кількість інерційних елементів гасника. Умови оптимального настроювання інерційного ДГК – це умови антирезонансу. У роботі досліджено налаштування ударного ДГК з в’язким тертям. Для визначення оптимального значення зазору між масою гасника та його корпусом вирішено нелінійну задачу методом точкових перетворень. Визначено вплив відхилень від оптимального налагодження ударного ДГК на розмах коливань. Встановлено, що малі відхилення від оптимуму викликають значний приріст розмаху коливань (у 2...5 разів), що призводить до необхідності налаштування ударного ДГК з високою точністю. У роботі оцінено чутливість віброгасника до похибки оптимізації параметрів. Також вивчені особливості налаштування багатоелементних ДГК, що вбудовуються в розточувальну борштангу для восьми типів гасників при варіюванні їх конструктивних особливостей. При дослідженнях частотних характеристик за міру ефективності прийнято співвідношення максимальних значень A0 max/Aг max де A0 max – амплітуда коливань у системі без гасника. Встановлено вплив діаметрального зазору та зусилля осьового стиснення на ефективність ДГК різних типів.

The maximum efficiency of dynamic vibration dampers (DD) is achieved at optimal values of their parameters. Inertial DD are tuned according to their own frequency and damping, and the optimal values of the absorber parameters depend on the spectral composition of the suppressed oscillations. For nonlinear DD, the optimal values of parameters (for example, gap or precompression) also depend on the intensity of external influences on the object. For multi-element DDs, the number of damper inertial elements should also be optimized. The conditions for optimal tuning of the inertial DD are the conditions of antiresonance. In this work, the tuning of an impact DD with viscous friction has been studied. To determine the optimal value of the gap between the mass of the absorber and its body, a nonlinear problem was solved by the method of point transformations. The influence of deviations from the optimal setting of the shock DD on the amplitude of oscillations is determined. It has been established that small deviations from the optimum cause significant increments in the oscillation range (by 2...5 times), which leads to the need to tune the shock DD with high accuracy. The sensitivity of the vibration damper to the optimization error of its parameters is estimated in the work. In addition, the tuning features of multi-element DDs built into the boring bar for eight types of absorbers were studied with varying their design features. When studying the frequency characteristics, the ratio of the maximum values A0 max/AD max was taken as a measure of efficiency, where A0 max is the oscillation amplitude in the system without a damper. The influence of the diametral clearance and the axial compression force on the efficiency of various types of DDs has been established.