RU24865U1 - Кольцевой амортизатор - Google Patents

Description

-zoffjiuaJ

МПК 6F 16F 7/14

КОЛЬЦЕВОЙ АМОРТИЗАТОР

Полезная модель относится к области конструирования средств для гашения колебаний, в частности, к конструированию кольцевых амортизаторов.

Известен кольцевой амортизатор, содержащий конические витые пружины, в который введена жесткая кольцевая пластина с отверстиями по краю, на которые с противоположных сторон опираются малыми диаметрами конические витые пружины, а большие диаметры этих пружин опираются на верхний и нижний края корпусов, расположенных симметрично от жесткой кольцевой пружины и имеющие отверстия, через которые пропущены тросы, соединяющие через шаг верхний и нижний корпуса с жесткой кольцевой пружиной 1.

Его недостатком является слабая защищенность технических средств от воздействия перегрузок в резонансной зоне.

Известен также кольцевой тросовый амортизатор, содержащий корпус с буртиком шток с опорной шайбой и два упругих замкнутых тросовых элемента. При воздействии на шток колебательные процессы в амортизаторе затухают в результате демпфирования упругих замкнутых тросовых элементов, дополнительно введенных в конструкцию амортизатора 2,

Недостатком этой конструкции также является недостатОННэя незащищенность технических средств от воздействия перегрузок в резонансной

: Наиболее близким аналогом по функциональному назначению и

конструктивному исполнению заявляемой полезной модели является кольцевой амортизатор, выполненный в виде двух опорных площадок, верхней и нижней, имеющих возможность поворота в горизонтальной плоскости, расположенных параллельно одна над другой относительно вертикальной оси и соединенных между собой гибкими стержнями под заданным углом 3.

Техническим результатом заявляемого кольцевого амортизатора является улучшение амортизационной характеристики за счет уменьшения амплитуды колебаний в резонансной зоне путем избирательного демпфирования.

Указанный технический результат досгигается за счет того, что в кольцевом амортизаторе выполненном в виде двух опорных площадок, верхней и нижней, имеющей возможность поворота в горизонтальной плоскости, расположенных параллельно одна над другой относительно вертикальной оси и соединенных между собой гибкими стержнями под заданным углом, нижняя опорная площадка выполнена в виде двух дисков, верхнего и нижнего, соединенных жестко между собой и образующих внутренний кольцевой паз, в котором установлен единый гибкий стержень, образующий упругие элементы, при этом основание нижней опорной площадки фрикционно связано с установочной поверхностью, а на поверхности верхнего диска жестко установлен упругий элемент, свободно контактирующий с нижней поверхностью верхней опорной площадки.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором показана общая конструкция кольцевого амортизатора.

Кольцевой амортизатор представляет собой две опорные площадки, верхнюю 1 и нижнюю 2, расположенные параллельно одна над другой и соединенные между собой криволинейными гибкими стрежнями, жестко

2

закрепленными под определенным углом на этих площадках. Все криволинейные стержни представляют собой единый конструктивный элемент 3. Независимо от количества криволинейных стержней имеются всего две заделки - начало и конец стержня. Данная конструктивная особенность увеличивает надежность крепления криволинейного гибкого стержня в опорных площадках. Для сохранения, во время механического воздействия, постоянной длины криволинейных стержней имеется крышка 4, препятствующая уходу арежней вовнутрь опорных площадок.

Верхняя опорная площадка 1 крепится неподвижно к объекту 5. Нижняя опорная площадка 2 выполнена в виде двух дисков, верхнего 6 и нижнего 7, соединенных жестко между собой винтами 8 и образующих внутренний кольцевой паз 9, в котором установлен гибкий стержень. Нижняя опорная площадка 2 закреплена посредством специального винта-оси 10 установочной площадки 11. Это крепление позволяет нижней опорной площадке поворачиваться относительно вертикальной оси. При повороте нижней опорной площадки 2 вместе с ее нижним диском 8 между соприкасаемыми поверхностями возникает сила трения, зависящая от сил внешнего воздействия и от материалов и щороховатостей соприкасаемых поверхностей.

Силы трения выполняют роль конструктивного демпфирования, снижающего амплитуду вибрационного воздействия. Длина витков стержня, угол их наклона, а также их диаметр и размер опорных площадок выбирается, исходя из массо-габаритных характеристик объекта и испытательными режимами. Направление навивки стержня безразлично. В целом конструкция обладает структурной симметрией относительно оси OZ.

На поверхности верхнего диска нижней опорной площадки жестко установлен упругий элемент 12 например, пружина, свободно контактирующий с нижней поверхностью верхней опорной площадки. В качестве упругого элемента

может быть использована также пористая резина. Упругий элемент меняет жесткость всей системы, выполняя роль буфера.

Особенность кольцевого амортизатора при его работе - преобразование поступательного движения, вызванного нагружением вдоль оси OZ, в поворотное относительно этой оси. Преобразование движения осуществляется с помощью витков стержня, имеющих точки перегиба. Виток стержня испытывает деформации изгиба, и на упругой линии находятся точки сжатия. Витки стержня, не имеющие точек перегиба, не могут осуществлять преобразования движения. Условие осевой симметрии позволяет проанализировать виды деформаций, которые испытывает один виток аержня при нагружении системы силой F, действующей вдоль оси OZ. Масса защищаемого объекта, связанная с верхней опорной площадкой 1, переместится на величину Z. Верхняя опорная площадка тоже сместится на величину Z, а нижняя опорная площадка 2 повернется на угол .

Жесткое закрепление витков стержня обеспечивает поворот стержня на этот же угол У . Деформация сжатия каната при данном виде нагружения пренебрежительно мала. Таким образом, при сжимающих нагрузках виток стержня изгибается, что обеспечивает сближение опорных площадок на величину Z, и поворот на угол .

При вибрационном или ударном нагружении системы амортизатор начнет нагружать циклические вращательные движения с постоянной угловой скоростью при постоянной частоте воздействия f. Витки стержня выполняют роль упругих элементов, преобразующих движение. Резонансная зона амортизатора сужается в связи с тем, что его жесткость меняется в зависимосги от перемещения массы защищаемого объекта, что вызывает изменение угла поворота и соответственно

4 перемещения массы защищаемого объекта, что вызывает изменение угла

поворота и соответственно изменение собственно частоты кольцевого амортизатора. Амортизационные характеристики кольцевого амортизатора улучщаются за счет уменьшения амплитуды колебания в резонансной зоне путем избирательного демпфирования.

Настоящий амортизатор выполнен в оптимальном варианте и расчитан на нагрузку до 10 кг. При увеличении нагрузки число амортизаторов может быть увеличено.

В настоящее время в НИИ автоматической аппаратуры изготовлен опытный образец и проведены испытания, показавшие работоспособность кольцевого амортизатора.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки на полезную модель:

1.Авторское свидетельства СССР № 1798563, F16F7/10, опубл. 28.02.1992г.

2.Авторское свидетельство СССР № 1717873, F16F7/14, опубл. 7.03.1992г.

3.В,Ф. Горбунов и И.Г. Резников, «Канатные виброизоляторы для защиты операторов горных машин. Ответственный редактор д-р технических наук проф. Н.П. Ряшинцев, Новосибирск, издательство «Наука, Сибирское отделение, 1988г., рис. 3.1. стр.43 (прототип).

5

Claims (1)

1. Кольцевой амортизатор, выполнен в виде двух опорных площадок, верхней и нижней, имеющей возможность поворота в горизонтальной плоскости, расположенных параллельно одна над другой относительно вертикальной оси и соединенных между собой гибкими стержнями под заданным углом, отличающийся тем, что нижняя опорная площадка выполнена в виде двух дисков, верхнего и нижнего, соединенных жестко между собой и образующих внутренний кольцевой паз, в котором установлен единый гибкий стержень, образующий упругие элементы, при этом основание нижней опорной площадки фрикционно связано с установочной поверхностью, а на поверхности верхнего диска жестко установлен упругий элемент, например, пружина, свободно контактирующий с нижней поверхностью верхней опорной площадки.