[Creator]

Буду признателен всем посетителям темы за предложенные способы решения данной технической задачи: от проверенных в деле, до самых гипотетических (устройство по найденному решению , будет изготовлено).

[Хмурый]

магнитный подвес и вакуум

[Солидворкер]

Тело свободно падает вместе с опорой

[Манифест]

Сообщение от Creator до самых гипотетических

Offtop: Ну вопрос сам по себе интересный конечно, только ты конкретики добавь. Что это у тебя динамики в авто? (тогда http://stp-russia.ru/products/vp) Это я гипотетически

[Creator]

Сообщение от Хмурый магнитный подвес и вакуум

Вакуум необязателен (не будем настолько идеальны). А как магнитный подвес организовать при массе тела в 200 кг и габаритах 1х1х1 метр ?

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от Солидворкер Тело свободно падает вместе с опорой

Тогда можно упростить: тело падает без опоры (в конце падения - батут). Хорошо, но слишком кратковременно (разве что на орбиту запустить).

----- добавлено через ~3 мин. -----
Меня интересует подбор упругостей в связях. Возможен ли такой расчет?

[igr]

Резинометаллические изоляторы используют для этого дела

[Cfytrr]

https://www.youtube.com/watch?v=ZwIA3JjUkSA

[juri18]

Очень тяжелый балласт на пружинах малой жесткости

[Fogel]

Возмущающие колебания носят вероятностный характер или поддаются анализу?
А так, да, мягкий подвес да масса побольше. Хороший пример головка в сидироме - магнитный подвес и активная система противодействия возмущающим моментам. Все зависит от частот и допустимых ускорений, а так, возможно все - те же кинокамеры со всем барахлом киллограм пятьдесят весят, а у них есть стабилизированый подвес, причем автономный
P.S. если колебания поддаются расчету, то стоит изменить схему подвеса - надо ввести промежуточную подпружиненую платформу на которую ставится подпружиненое устройство. Расчеты там скучные, но можно добиться значительного гашения колебаний.

[Krieger]

Может гироскоп поможет?

[Сазоныч]

Все, что может погасить колебания выше 10 гц узе есть - это любые пружинв и резиновые коврики
Все что ниже - только системы активной виброизоляции, либо (при отстутствии серьезных ограничений) тупо масса фундамента побольше

[Creator]

Сообщение от igr Резинометаллические изоляторы используют для этого

Вы полагаете, что инженеру это не известно? Если бы они подошли, то я бы не открывал эту тему. Для моей задачи они слишком жесткие.

Сообщение от juri18 Очень тяжелый балласт на пружинах малой жесткости

Я уже думал над этим. Но все равно, хороший совет (добавляет уверенности). Боюсь только, что со временем из накопленной энергии могут возникнуть колебания малой частоты и большой амплитуды (хотя не уверен).

Сообщение от Krieger Может гироскоп поможет?

То же, что и тяжелый балласт, только уже без опасений. Недостаток - немного дорого.

Сообщение от Сазоныч Все, что может погасить колебания выше 10 гц узе есть - это любые пружины и резиновые коврики

Коврики еще жестче, чем резинометаллические изоляторы. А "любые пружины" - слишком общий ответ. Я хочу знать верное направление. Один вариант уже прозвучал: "тяжелый вес на пружинах малой жесткости". Может быть возможны варианты одновременного применения пружин разной жесткости и длины, формы? Конические пружины может быть хороши, в силу нелинейной характеристики усилие - деформация?

Сообщение от Сазоныч Все что ниже 10 Гц - только системы активной виброизоляции, либо (при отстутствии серьезных ограничений) тупо масса фундамента побольше

Активные системы еще дороже, чем гироскоп. Хотя, где можно прочитать об их конструктивных или хотя бы принципиальных решениях?

Сообщение от Fogel Возмущающие колебания носят вероятностный характер или поддаются анализу?

Не поддаются. Это работающая за пределами производственного помещения тракторная техника, проезжающие грузовики по неровной дороге, молот в цеху через дорогу и др.

Сообщение от Fogel если колебания поддаются расчету, то стоит изменить схему подвеса - надо ввести промежуточную подпружиненую платформу на которую ставится подпружиненое устройство. Расчеты там скучные, но можно добиться значительного гашения колебаний

Очень интересно! Расчеты не потянем (точный учет всех входных параметров прежде всего). А что можете предложить по методу экспериментального подбора характеристик пружин? Не делать же их кучу, поочередно меняя?

[Солидворкер]

Воздушную подушку не рассматривал?

[Fogel]

Воздушная подушка это та же пружина, зато заморочек много.
Система активного противодействия может быть и гидравлика и электричество. Работает от датчиков ускорения, но стоит ли овчинка выделки?
Думаю что пружины попроще будут, а для порядка, к пружинам можно добавить амортизаторы от машины - не дадут "накопиться" колебаниям.
На счет гироскопа не вполне понял. Гироскоп активно противодействует _повороту_ а линейные перемещения ему как обычной болванке...
На счет расчетов сложной колебательной системы я пас, хоть и прослушал курс этого дела, но забыл сразу же после выхода из аудитории. Помню что это расчету поддается, но работает оно только на одну, заранее заданую, частоту.
С подпружиненой платформой я раз только разбирался подробно, но там все было проще - заранее было сделано несколько посадочных мест под пружины и мы от вагона большие и малые пружины туда набивали в разных сочетаниях.
P.S. еще один груз, но через систему блоков, дабы сила от его ускорения компенсировала силу на защищаемом объекте (так, в порядке бреда)

[ETCartman]

Ну во первых, есть же десяток толстых справочников типа "Вибрации и колебания в технике" и там и схемы и формулы.
а во вторых в расчетных программах (ансисах и абакусах) это стандартная процедура именуется гармоническим анализом
http://web.mit.edu/calculix_v2.7/Cal...ystatedynamics
задается конструкция с демпферами, воздействие и диапазон частот. Ищется отклик конструкции на воздействие.
в третьих всякого рода демпферы - стандартные изделия и продаются везде. смысл демпфирования - рассеивать энергию колебаний.
Желательно конечно чтобы частота вынуждающей силы не совпадала с собственной.

[juri18]

Сообщение от Creator Я уже думал над этим. Но все равно, хороший совет (добавляет уверенности). Боюсь только, что со временем из накопленной энергии могут возникнуть колебания малой частоты и большой амплитуды (хотя не уверен). Не поддаются. Это работающая за пределами производственного помещения тракторная техника, проезжающие грузовики по неровной дороге, молот в цеху через дорогу и др.

Необходимо провести измерения и анализ внешних (и внутренних - при наличии) колебаний. Исключить резонанс. Предусмотреть аварийные ограничители.
Идеальная виброизоляция от основания невозможна. На то оно и основание.

[Serge Krasnikov]

Поплавок в емкости с водой.

[ETCartman]

некоторые продавцы демперов предлагают детальные руководства и иногда онлайн расчеты всякие
http://www.tribology-abc.com/sub21.htm
http://www.tribology-abc.com/calculators/damper.htm
http://www.pulsa.com/resources/calcu...ner-calculator

[Liukk]

По поводу демпферов - артиллеристы в проектировании и расчёте противооткатных устройствах большой опыт наработали, как теоретический, так и практический. Литература есть.

[Creator]

Сообщение от ETCartman задается конструкция с демпферами, воздействие и диапазон частот. Ищется отклик конструкции на воздействие. в третьих всякого рода демпферы - стандартные изделия и продаются везде. смысл демпфирования - рассеивать энергию колебаний.

Рассеивание (поглощение) энергии демпферами происходит за счет потерь на внутреннее трение (или вязкость) в демпфере, что при быстрых перемещениях вызывает передачу воздействия через демпфер, хотя и уменьшает амплитуду, но мало уменьшает мгновенные ускорения. То есть, демпферы (и амортизаторы) хороши для низких частот с большой амплитудой (то есть, для подвески автомобилей, установки ДВС на раму и т.п.).

Сообщение от juri18 Необходимо провести измерения и анализ внешних (и внутренних - при наличии) колебаний. Исключить резонанс.

Анализ невозможен по причине неизвестных внешних входящих параметров и множественные варианты внутренних входящих параметров системы.

Сообщение от Liukk По поводу демпферов - артиллеристы в проектировании и расчёте противооткатных устройствах большой опыт наработали, как теоретический, так и практический.

Чтобы не сравнивать с артиллерией, я уточню назначение устройства: платформа - на которую будут ставить различные агрегаты и проводить тонкие измерения на дисбаланс внутри этих агрегатов, платформа должна по возможности исключить влияние колебаний извне.

Сообщение от Serge Krasnikov Поплавок в емкости с водой

Очень интересная мысль, в первом приближении. Однако, я ничего не знаю о поведении плавающего тела, при возмущенном состоянии жидкости.

[йцуке]

Идеально можно сделать если поставить кучу датчиков , отслеживать возмущения по силе , амплитуде, частоте и сделать устройство которое создавало и посылало бы встречное или обратное возмущение. Если не идеально, то пружины надо ставить разные растяжение, сжатие, в разных направлениях и разной силы и диаметра, ну более-менее можно чего то добиться (кроме пружин больше ничего соединяющего с корпусом)..

[ratay]

Совершенно верно, гидравлический демпфер полезен. А пружины? Если у вас одна возмущающая частота - совсем просто. Если возмущение сложнее - то гармонический анализ, выделяете главные частоты, а масса груза и жесткость пружины определяют резонансную частоту (или несколько для сложной системы). И развести их, чтобы не было совпадения. Была бы система с нелинейностями, можно было бы проверить устойчивость по Ляпунову (автоколебания), но у вас схемка выглядит простой.

[STAJOR]

Сообщение от Creator до самых гипотетических

...самее некуда — тело не опереть, а подвесить к основанию (напр., растянутая пружина ведёт себя иначе, чем сжатая. Или нет?). А все демпфирующие решения приложить к подвеске и попытаться обеспечить разнонаправленность их воздействия.

[Fogel]

Ребята не зра на скальном основании да подальше от цивилизации подобные стенды строят...

[ratay]

В общем, если это не учебный, а реальный случай, то здесь советов уже достаточно. Надо брать и делать. Не каждый раз ведь человек живет вдали от цивилизации на скальном основании.

[Fogel]

Кстати, если испытания довольно быстрые, то бросать стенд с вышки - покуда летит, условия должны быть стабильными. Можно парашют использовать.

[juri18]

Сообщение от Creator различные агрегаты и проводить тонкие измерения на дисбаланс внутри этих агрегатов, платформа должна по возможности исключить влияние колебаний извне

Опять сферический конь в вакууме?

Сообщение от Creator Это работающая за пределами производственного помещения тракторная техника, проезжающие грузовики по неровной дороге, молот в цеху через дорогу и др.

Так может просто выехать в чистое поле в безветренную погоду и положить основание на песок?

[Creator]

Сообщение от juri18 Опять сферический конь в вакууме?

Я, в подобных выдумках, вроде бы не замечен...

Сообщение от juri18 Так может просто выехать в чистое поле в безветренную погоду и положить основание на песок?

Сей способ, лаконичностью достоин древних. Когда-то я предложил нечто из того же разряда: испытать анемометр, не в дорогостоящей аэродинамической трубе, а прикрепив на палке, торчащей из окна автомобиля... (забраковали). В вашем варианте не подходит то, что измерения надо проводить достаточно часто. Не наездишься.

Сообщение от Fogel На счет гироскопа не вполне понял. Гироскоп активно противодействует _повороту_ а линейные перемещения ему как обычной болванке...

Вообще-то, момент инерции вращающегося гироскопа намного больше, нежели момент инерции его покоящейся массы.
А как вам такая конструкция? (См. рис.)
И еще один сюжетик: "Потеря веса гироскопом". Гироскоп, конечно же веса не теряет, однако способен зависать, при наличии одной точки опоры (и еще фактора вращения подвеса ...?).

Нажмите для просмотра

https://www.youtube.com/watch?v=aj-RClXNloc

[juri18]

Сообщение от Creator Сей способ, лаконичностью достоин древних

Ну хорошо, вот вам современный способ:
Замер колебаний проводить двумя датчиками. Один меряет колебания аппарата, другой меряет некие фоновые колебания.
Для синхронизации графиков проводится некий отдельный удар.
Из полученного графика колебаний аппарата минусуем график фоновых колебаний.

[Fogel]

Сообщение от Creator Вообще-то, момент инерции вращающегося гироскопа намного больше, нежели момент инерции его покоящейся массы.

Читай что сам же и написал: _момент_. Гироскопическая платформа хороша против крутильных колебаний, но не против линейных. В линейном направлении её можно трясти ровно также как и при остановленых гироскопах. Авиационный гироскоп у меня был и этой игрушкой я наигрался - те же "зависание" именно на "нежелании" гироскопа опрокидываться и основано, он не хочет поворачиваться в пространстве.

[ratay]

Во-во, гироскоп фиксирует положение вертикали, а колебания основания в вертикальном положении все равно нужно. И демпфер нужен все равно, иначе получите вы даже при случайном толчке затухающие колебания, а сколько они будут затухать, какой там импеданс у системы - бог весть.

[Jonas]

Сообщение от Fogel Можно парашют использовать.

Не парашют а воздушную подушку (по принципу судна на воздушной полушке.

[layer]

Сообщение от Creator я уточню назначение устройства: платформа - на которую будут ставить различные агрегаты

Благодаря уточнению выше и из личной практики. Стояла задача может быть и проще Вашей (оператора раздражала вибрация кресла), но эту самую платформу мы выполнили из дерева, как промежуточную между амортизаторами. Пол + амортизатор + деревянная платформа + амортизатор + само тело.

[Creator]

Сообщение от juri18 Замер колебаний проводить двумя датчиками. Один меряет колебания аппарата, другой меряет некие фоновые колебания. Для синхронизации графиков проводится некий отдельный удар.

Поясните, насчет роли "отдельного удара" для синхронизации графиков. То есть, когда на диаграммах с обоих датчиков появится отличный от всех прочих всплеск - значит это точка общая. Правильно?
Вообще, замечательный совет. Остается правильно запрограммировать контроллер?

----- добавлено через ~4 мин. -----

Сообщение от Fogel Гироскопическая платформа хороша против крутильных колебаний, но не против линейных. В линейном направлении её можно трясти ровно также как и при остановленых гироскопах. Авиационный гироскоп у меня был и этой игрушкой я наигрался - те же "зависание" именно на "нежелании" гироскопа опрокидываться и основано, он не хочет поворачиваться в пространстве.

Так ведь на моей кинематической схеме линейное (вертикальное) перемещение платформы - невозможно из-за связей. Любое возможное перемещение будет приводить к повороту оси гироскопа. А гироскоп это сделать так легко не позволит.

----- добавлено через ~3 мин. -----

Сообщение от Jonas е парашют а воздушную подушку (по принципу судна на воздушной полушке.

При приближении к платформы на воздушной подушки к плоскости под ней (то есть уменьшении зазора), дополнительные усилия будут передаваться на платформу. То есть, ничего, сильно отличного от подвески на пружинах малой жесткости, мы не получим.

----- добавлено через ~5 мин. -----

Сообщение от layer Пол + амортизатор + деревянная платформа + амортизатор + само тело

Ну и, сильно помогло?
Амортизаторы все были одной жесткости?

[olegrussia]

левитация

[juri18]

Сообщение от Creator Поясните, насчет роли "отдельного удара" для синхронизации графиков. То есть, когда на диаграммах с обоих датчиков появится отличный от всех прочих всплеск - значит это точка общая. Правильно?

Именно так.
Конечно, не все так просто.
Важно перед началом испытаний (до включения аппарата) убедиться, что "фоновые" колебания доходят до датчика на аппарате более или менее неискаженными.
Для этого предлагаю создавать две одинаковых платформы на некотором расстоянии, на одну ставить испытываемый аппарат, на другую - его более или менее аналог по массе, упругости и т.п. для измерения "фона".
Также необходимо убедиться в достаточном затухании "обратной связи", т.е. передачи аппаратных колебаний на "фоновую" платформу.

[Fogel]

Сообщение от olegrussia Так ведь на моей кинематической схеме линейное (вертикальное) перемещение платформы - невозможно из-за связей. Любое возможное перемещение будет приводить к повороту оси гироскопа. А гироскоп это сделать так легко не позволит.

Так единым "куском" и будет трястись. Вот если бы эти связи были за неподвижную опору закреплены, а гироскопы пытались трясти... так нафиг они бы были нужны - крепись за неподвижную опору и все.

[Creator]

Сообщение от Fogel Так единым "куском" и будет трястись. Вот если бы эти связи были за неподвижную опору закреплены, а гироскопы пытались трясти... так нафиг они бы были нужны - крепись за неподвижную опору и все.

Вы правы, к сожалению (изобретение не удалось...).

[Tyhig]

Сообщение от Creator Не поддаются. Это работающая за пределами производственного помещения тракторная техника, проезжающие грузовики по неровной дороге, молот в цеху через дорогу и др.

Предлагаю
1) Самое дешёвое что смог придумать, ?если цель именно в датчике? Колебания станка оставить, показания датчика сделать =0.
Это подобие системы активного противодействия, но только не для станка, а для датчика и математическое, а не фактическое.
Цифровой датчик из задачи должен регистрировать всё вместе с колебаниями (условно назовём колебание №3). Колебания не уменьшать. Рядом с датчиком в здании на расстоянии 5-10 м будет второй датчик (условно назовём колебание №2).
Всё это будет колебаться от суммы колебаний с улицы №1.
Как система работает. Колебания №1 колеблют колебания №2 и №3. Между №2 и №3 будет разница из-за фундамента и станка. Разница будет взаимосвязана.
Для колебания №2
z2''*w2+вязкость2*z2'+w2^2*z2=P(t)
Для колебания №3
z3''*w3+вязкость3*z3'+w3^2*z3=P(t)

z2''*w2+вязкость2*z2'+w2^2*z2=z3''*w3+вязкость3*z3'+w3^2*z3
При пусконаладочных работах стучим кувалдой по улице и измеряем амплитуды, скорости и ускорения z3, z2 в каждый момент времени. То есть это известные величины для опыта. Для опыта также будут известны P(t) (внешнее воздействие в опыте назначается). Т.о. получается известным соотношение вязкость2 = К * w2
То же для вязкость3 = К * w3
w - собственная частота систем, постоянная.
Вязкость - ?хз, но наверное? постоянная величина. Или такой её можно принять в расчётах ?
Тогда формулы превращаются в
z2''*w2+w2/К2*z2'+w2^2*z2=z3''*w3+w3/К3*z3'+w3^2*z3=P(t)
При известных параметрах в опыте можно найти соотношение w2 =Кw * w3.

Тогда получится связать колебания датчика №2 и №3 формулой.
Тогда в пусконаладочных работах делаем эту связь, а потом из колебаний датчика №3 исключаем математически высчитанное колебание того же датчика от внешнего воздействия.
Итого датчик 3 показывает только внутренние колебания станка + погрешность обоих датчиков от внешних колебаний. Фактически 0. Вуаля.


2) Внешнее воздействие можно ограничивать не один раз, а много. Эффективно делать это у станка, но не обязательно !
Можно делать это и подальше, поближе к молоту и дороге, например.
Шпунтовые стены числом 10 штук, замена грунта определённой формы, изменение рельефа, ямы, повышение/уменьшение УГВ, спец. способы с грунтом (цементация, силикатизация, заморозка), перекладка дороги, убрать молот и т.п.
Так можно снизить колебания датчика и без пружин. А с ними и тем более.

[ratay]

Ну, поскольку речь идет о грунтах, то какая там степень в члене, учитывающем вязкость - это строителям виднее. А сама идея понятна. Один датчик рабочий, другой рядом. За счет импульсного воздействия определяем своего рода передаточную функцию (не ту, что строго определяется в математике) между показаниями датчиков, чтобы потом учитывать это при работе и корректировать показания датчика при работе. Вполне может сработать, если важна лишь точность показаний датчика на стенде. Маленькое уточнение: расстояние между датчиками 2 и 3 неважно, лишь бы они не меняли положения впоследствии и датчик 2 находился вне фундамента стенда.

[Tyhig]

Offtop: Понятно, что задача просто неверно поставлена (надо не колебания датчика=0, а станка). Извините, что поиздевался.
Но вообще это просто идея. Если дальше додумывать, то можно чего-нибудь и придумать, наверное.

[Хмурый]

Сообщение от Creator Буду признателен всем посетителям темы за предложенные способы решения данной технической задачи: от проверенных в деле, до самых гипотетических (устройство по найденному решению , будет изготовлено).

Интересно. Буквально, недавано была подобная тема. не смог найти..
А. Это на и есть. Tyhig попутал...

[nlo740]

АКСС-25М
ГОСТ 17053.1-80

Но там целая наука как их правильно подбирать и ставить в зависимости от масс и частот.

[Pavel_V]

Вешаем на объект датчики ускорения по трем осям.
С каждого бока по каждой оси вешаем на линейном электрическом приводе грузы.
Берем информацию с датчиков и в противофазе возвращаем усилия через приводы.
Для простоты можно представить себе огромные динамики от сабвуфера на каждой стороне подвешенного куба. Вот тяжелые внутренности динамиков и должны трястись так, чтобы объект не колебался.
Примерно так и работает система активного шумоподавления даже в дешевых наушниках. Проблема в реализации масштаба, ведь до сих пор не понятно, какие частоты, какие амплитуды, какая масса объекта, насколько надо ослабить воздействие. ТС молчит, как партизан...

[Fogel]

можно и без датчиков - грузы непосредственно на кранах управления гидроцилиндрами - малейшее ускорение открывает поток жидкости парирующей вредное перемещение. Частоты и обратная связь будут главными... Что-то такое стоит в активной подвеске F1

[nlo740]

Значит так....
Заливаем емкость маслом...

[Creator]

Сообщение от Pavel_V ТС молчит, как партизан...

Я уже начертил стенд. Два этажа, каждый покоится над предыдущим на ряде пружин разной жесткости. Остается испытать. Реально, задача была несколько проще, чем я описал в начале. Хотелось, чтобы при обсуждении, был прощупан вопрос глубже, возможно на перспективу.
Всем участвовавшим - спасибо!

[Ник_Ник]

Сообщение от Creator Два этажа, каждый покоится над предыдущим на ряде пружин разной жесткости. Остается испытать.

Наверно уже поздно с советами, но все-таки...
параграф "Способ полной виброизоляции" -> Заборов В.И. "Теория звукоизоляции ограждающих конструкций" стр.108 -УДК 699.844.1 :534.83 + 69.022.3:699.844.1 москва 1969