МАГНИТНЫЙ АМОРТИЗАТОР Российский патент 1995 года по МПК F16F6/00 

Изобретение относится к машиностроению и приборостроительной промышленности, в частности к амортизирующим устройствам, и может быть использовано для амортизации различного оборудования, т.е. в качестве средств защиты различных объектов от динамических нагрузок.

Известна двусторонняя магнитная пружина, содержащая кольцевой постоянный магнит, намагниченный таким образом, что он имеет три точки с экстремальным значением магнитной индукции вдоль продольной оси и ферромагнитное тело, установленное с помощью направляющих так, что его центр тяжести расположен на продольной оси в точке с экстремальным значением магнитной индукции, а внутренний радиус кольцевого постоянного магнита выполнен больше максимального размера ферромагнитного тела, центр тяжести которого расположен в одной из двух точек с экстремальным значением магнитной индукции симметричной относительно точки с максимальным значением магнитной индукции (авт. св. СССР N 1013649, кл. F 16 F 6/00, 1983).

Недостатком пружины является ограниченная область применения, так как она характеризуется гашением колебаний только в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а не в любой плоскости.

Известна магнитная пружина, содержащая соосно установленные неподвижную и подвижную части, каждая из которых имеет постоянные магниты, направленные одноименными полюсами друг к другу, а в ее неподвижной части выполнено отверстие, пружина снабжена жестко связанной с неподвижной частью и установленной с зазором в отверстии трубкой из немагнитного материала и размещенным в ней магнитом, установленным одноименным полюсом навстречу аналогичному полюсу постоянного магнита подвижной части (авт. св. СССР N 1188392, кл. F 16 F 6/00, 1985).

Однако также пружина обеспечивает гашение колебаний только в одном направлении, а не в любой плоскости.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является магнитный амортизатор, содержащий ось, взаимодействующую с одним ее концом пружину, жестко связанный с осью первый постоянный магнит и взаимодействующий с ним второй постоянный магнит (авт. св. СССР N 1462043, кл. F 16 F 6/00, 1989).

Однако такой амортизатор обеспечивает демпфирование колебаний только в одном направлении, а не в любой плоскости.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей.

Цель достигается тем, что в магнитном амортизаторе, содержащем ось, взаимодействующую с одним ее концом пружину, жестко связанный с осью первый постоянный магнит и взаимодействующий с ним второй постоянный магнит, первый постоянный магнит выполнен в виде шара, а второй в виде охватывающего его кольца, связываемого с амортизируемым объектом, магниты расположены так, что магнитные оси их взаимно перпендикулярны.

На фиг. 1 изображен магнитный амортизатор, разрез; на фиг. 2 то же, положение при взаимодействии горизонтальных нагрузок.

Магнитный амортизатор содержит подвижный в осевом направлении амортизируемый объект 1, неподвижное основание 2 с профильным отверстием 3, связывающие их упругие связи, включающие ось 4, шарнирно связанную с основанием 2 и амортизируемым объектом 1, упругий элемент, выполненный в виде пружины 5 сжатия, которая установлена на одном конце оси 4 для взаимодействия с амортизируемым объектом 1 через втулку 6, установленную на оси 4 между пружиной 5 и неподвижным основанием 2, постоянный магнит в форме кругового кольца 7 с осесимметричным намагничиванием, постоянный магнит в виде шара 8 с центральным отверстием 9, жестко укрепленный в средней части оси 4, при этом постоянный магнит в форме кругового кольца 7 охватывает магнит в виде шара 8 и укреплен в обойме 10, выполненной из диамагнитного материала, связанный с помощью болтов 11 с амортизируемым объектом 1, а магниты 7 и 8 расположены так, что оси их взаимно перпендикулярны. Ограничители 12 и 13 движения амортизируемого объекта 1 закреплены на оси 4 при помощи винтов 14 с возможностью их перемещения, при этом ограничитель верхний 13 взаимодействует с пружиной сжатия, и содержат упругие прокладки 15, обращенные в сторону шара 8.

Магнитный амортизатор работает следующим образом.

В исходном состоянии центр симметрии кольцевого 7 и шарового 8 магнитов совпадает вследствие наличия упругих магнитных сил.

При воздействии горизонтальных перегрузок амортизируемый объект 1, поворачиваясь вместе с кольцом 7 вокруг шара 8, вызывает поворот оси 4 на шарнире основания 2 относительно амортизируемого объекта 1. Одновременно при перемещении амортизируемого объекта 1 торец втулки 6, установленной на оси 4 между пружиной 5 и неподвижным основанием 2, приводит к сжатию пружины 5, стабилизируя положение амортизируемого объекта после воздействия перегрузок.

При воздействии вертикальных перегрузок амортизируемый объект 1, перемещаясь в осевом направлении, смещает центр симметрии кольца 7 относительно центра симметрии шара 8 в направлении действия перегрузки, но вследствие наличия упругих магнитных сил кольца 7 и шара 8, выполняющих роль демпфера устройства, происходит поглощение энергии внешнего воздействия за счет данных упругих магнитных сил, которые создают усилия, препятствующие перемещению объекта 1 в осевом направлении, обеспечивая тем самым интенсивное демпфирование.

Предлагаемый магнитный амортизатор характеризуется высокой эффективностью и плавностью гашения колебаний как в двух взаимно перпендикулярных направлениях вдоль оси 4, так и при воздействии горизонтальных перегрузок и позволяет обеспечить более эффективную защиту аппаратуры или оборудования от перегрузок, возникающих в любой плоскости.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве амортизатора. Последний выполнен в виде двух постоянных магнитов: шарообразного и охватывающего его кольцеобразного. Магнитные оси их взаимно перпендикулярны. 2 ил.

МАГНИТНЫЙ АМОРТИЗАТОР, содержащий ось, взаимодействующую с одним ее концом пружину, жестко связанный с осью первый постоянный магнит и взаимодействующий с ним второй постоянный магнит, отличающийся тем, что первый постоянный магнит выполнен в виде шара, а второй в виде охватывающего его кольца, связываемого с амортизируемым объектом, магниты расположены так, что магнитные оси их взаимно перпендикулярны.