[其他]自適應共振方法及其系統

無效

• 申請號: 85100017
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100017B
• 公開（公告）日: 1987-07-22
• 發明（設計）人: 王義昌;陳紹洪;穆成棟;袁釗平
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G05D19/02
• 分類號: G05D19/02
• 代理公司: 天津大學專利事務所
• 代理人: 李素蘭,杜秀珍

本發明屬于機械振動。

一般的振動機械要獲得共振，多是采用非線性彈性元件以加寬共振頻帶（稱為亞共振）來實現，但其共振頻率范圍仍是有限的，一旦工作頻率超過該范圍，共振就消失，或工作不穩定，而且亞共振的振幅明顯地低于共振振幅。另一種方法是采用某種調整裝置，使得激振頻率符合振動系統的頻率而達到保持共振的目的。經初步檢索各國專利及文獻資料，查閱到日本昭46-2951專利“自調整共振裝置”就是一個典型的例子，該發明通過稱為移相器的裝置接受變量器檢測的信號，并響應稱為相位控制裝置的控制信號而使檢測到的信號變化，再經放大器，控制在水力用動力高壓管和驅動液缸之間的控制閥，從而由檢出信號的相位和閥使得加在液缸上的驅動力相位一致。當電路中增益（振幅）小振動不能持續時，則要開動啟動發生器，獲得充分大的輸出信號以維持振動，這種裝置雖可以達到維持共振的目的，但其結構復雜，電器控制和調整裝置環節多，容易失調，而且液壓驅動響應慢，產生誤差。

本發明的目的是提供一個新穎的自適應共振方法，和直接使用該方法的既簡單又靈敏的自適應共振系統，激振力的頻率、相位就是自振頻率、相位、永遠同步，任意工作頻率下都處于共振狀態。

圖1是自適應共振方法及其系統原理圖，圖2是自適應共振清洗機的示意圖。圖3是自適應共振曲軸疲勞試驗機。圖中1為工作質量，2為振動元件彈簧，3為信號檢測器，4為限幅機構，5為信號選擇器，6、7為電子開關，8、9為電磁激振器，10為可調觸點，11為隔離網，12為循環管線，13為開關控制閥，14為離心式濾清器，15為循環泵，16為清洗槽。

本發明所提供的方法是通過信號檢測器獲得并輸出振動信號，經半波信號分配獲得正半波和負半波信號，限幅后再經開關將信號放大，通過電磁激振器產生正、反運動方向的激振力給系統補充能量。該激振力由于來源于工作振動系統本身的振動信號，頻率、相位和工作系統完全相同，迭加后獲得所需的共振狀態。本發明所提供的自適應共振系統的機構包括有信號檢測器，發明中使用的是感應式速度傳感器。并由限幅機構、信號選擇器、電子開關和電磁激振器組成，限幅機構位置靠近工作質量上的可調觸點并保持一限定在不超過所需工作振幅大小的距離，分別與信號檢測器及信號選擇器相聯，可以是一個常閉開關。信號選擇器可以利用正、負半波分配獲得正、反向信號。參照圖1，當振動元件彈簧2和工作質量上所組成的振動系統振動時，信號檢測器3獲得振動信號，經限幅機構4限幅后，信號選擇器5將振動狀態的正、負信號選擇輸入到電子開關6、7，電子開關將信號放大同時將能量供給安裝在工作件質量兩邊并保持一定距離的電磁激振器8、9產生與振動系統完全同步的吸力，即激振力，與原自振運動迭加獲得共振狀態。一旦振動系統的振幅超過規定限值，則由安裝在工作件質量上的可調觸點10將限幅機構4的常閉觸點斷開，電磁激振器8、9因無能量輸入而停止工作，此時激振力消失，由于振動系統阻尼的作用振幅逐漸減小，達到限幅的效果，當振幅減小到規定限值時，限幅機構4仍回到接通電路的位置，電流繼續通過，繼續產生激振力。這樣，由于限幅機構的時斷時通可以準確靈敏地使振動系統總是限制在規定振幅限定值工作。限幅機構4與可調觸點10之間靜止狀態時的限定距離應小于振動體工作質量1與電磁激振器8、9之間的安裝距離。

自適應共振系統的特點是在任意工作頻率下都處于共振狀態工作信號檢測器獲得的振動系統的振動信號，也就是執行機構激振器的工作指揮信號，因此具有天然同步共振的特征。方法新穎，實施手段簡單、直接，它無需調整環節。因此，不但成本低，而且由于采用了電子開關和電磁激振器，頻率響應好、靈敏度高，由于采用了限幅機構使工作平穩、可靠。自適應共振系統是一項簡單有效的節能裝置。適用范圍廣，它可以在各種振動機械上加上信號檢測器、限幅機構、信號選擇器，電子開關和電磁激振器，就會產生與自振系統同步的激振力獲得新的共振系統，從而大幅度地提高效率，使得眾所周知的共振系統節約能量的特點得以充分發揮。