АМОРТИЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1995 года по МПК H05K7/12 

Изобретение относится к средствам амортизации и может быть использовано для защиты радиоэлектронной аппаратуры, работающей преимущественно в условиях сейсмических ударных нагрузок взрывного типа.

Известен амортизатор, содержащий основание и платформу в виде рычага, на которую воздействует динамическая нагрузка. Основание и платформа соединены между собой шарниром в виде двух сопряженных роликов. На сопряженные поверхности роликов нанесено энергопоглощающее покрытие [1]
Недостатком данного амортизатора является возможность защиты от динамических воздействий вибраций и ударов только в вертикальной плоскости. Амортизатор не обеспечивает защиту от ударных нагрузок в горизонтальной плоскости и от воздействия крутильных колебаний.

Цель изобретения расширение эксплуатационных возможностей за счет обеспечения защиты от воздействия мощных ударных нагрузок преимущественно в горизонтальной плоскости. Кроме того, целью изобретения является защита от комплексных умеренных динамических вибрационных и ударных воздействий по трем взаимно перпендикулярным направлениям и крутильных колебаний.

Цель изобретения достигается тем, что ролики выполнены в виде гиперболоида вращения и установлены перпендикулярно друг другу с возможностью вращения относительно своей оси. Ролики установлены на П- или Г-образные кронштейны и выполнены из эластичного материала. Ролики имеют ограничительные фланцы с эластичными прокладками, а кронштейны снабжены ограничительными планками, охватывающими взаимодействующий ролик.

Выполнение роликов в виде гиперболоида вращения и установка их перпендикулярно друг другу с возможностью вращения относительно своей оси обеспечивают защиту от действия ударной нагрузки в горизонтальной плоскости с амплитудой в несколько десятков миллиметров. Под действием ударной нагрузки платформа за счет перекатывания роликов смещается относительно основания в горизонтальной и вертикальной плоскости по образующей гиперболе. Энергопоглощение обеспечивается за счет подъема платформы по образующей гиперболы, а также за счет поверхностного энергопоглощения, связанного с процессами сцепления-расцепления энергопоглощающего покрытия, например, фрагментов текстильной застежки.

Установка роликов на П- или Г-образных кронштейнах обеспечивает свободное вращение роликов. Выполнение роликов из эластичного материала совместно с энергопоглощающим покрытием обеспечивает эффективное энергопоглощение в диапазоне частот 20-2000 Гц с достижением коэффициента динамичности порядка О2 0,001.

Перпендикулярная установка роликов относительно друг друга, а также наличие энергопоглощающего покрытия и изготовление роликов из эластичного материала обеспечивают защиту от крутильных колебаний. Установка на ролики ограничительных фланцев с эластичными прокладками, а на кронштейны ограничительных рамок, охватывающих взаимодействующий ролик, обеспечивает защиту от действия ударной нагрузки, превышающей расчетную величину. При этом обеспечивается плавность нагрузочной характеристики.

Общая совокупность существенных признаков, указанная в формуле изобретения, обеспечивает достижение цели изобретения.

На фиг. 1 показано сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 2 сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 амортизирующее устройство с кронштейнами Г-образной формы; на фиг. 4 установка радиоэлектронного устройства на амортизаторах.

Амортизирующее устройство (фиг.1,2) состоит из основания 1 и платформы 2, соединенных между собой шарниром в виде двух сопряженных роликов 3. Ролики 3 выполнены в виде гиперболоида вращения и установлены перпендикулярно друг другу на кронштейнах 4 с возможностью вращения. Кронштейны 4 имеют П- (фиг.1) или Г-образную (фиг.3) форму. Ролики 3 состоят из цилиндрической оправки 5, на которой сформирован гиперболоид 6 вращения из эластичного материала, например из резины, методом вулканизации. На поверхность ролика 3 нанесено энергопоглощающее покрытие 7 в виде фрагментов текстильной застежки.

Ролики 3 могут быть снабжены ограничительными фланцами 8 с эластичными прокладками 9, а кронштейны 4 ограничительными рамками 10, охватывающими взаимодействующий ролик 3.

Принцип работы амортизирующего устройства.

При воздействии горизонтальной ударной нагрузки (фиг.1,4) платформа 2 с радиоэлектронным устройством 11 смещается относительно основания 1 за счет перекатывания нижнего ролика 3 по нижней образующей гиперболы верхнего ролика 3. При этом осуществляется смещение платформы 2 с радиоэлектронным устройством 11 как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Амплитуда горизонтального смещения при этом может достигать нескольких десятков миллиметров. Энергопоглощение осуществляется за счет плавного подъема радиоэлектронного устройства 11 по образующей гиперболы, а также за счет поверхностного энергопоглощения, связанного с процессами сцепления-расцепления фрагментов текстильной застежки 7 при перекатывании роликов 3 относительно друг друга. После прекращения действия ударной нагрузки платформа 2 под действием веса радиоэлектронного устройства 11 возвращается в исходное состояние.

Если ударная нагрузка действует в произвольном горизонтальном направлении, то осуществляется одновременный плавный подъем платформы 2 вместе с радиоэлектронным устройством 11 по двум образующим гипербол двух роликов 3.

Если на амортизирующее устройство действуют умеренные вибрационные и ударные нагрузки в произвольном направлении с амплитудами 1-1,5 мм, то эластичный материал роликов совместно с энергопоглощающим покрытием обеспечивает эффективное энергопоглощение в диапазоне частот 20-2000 Гц с достижением коэффициента динамичности 0,2 и менее.

Если на радиоэлектронное устройство 11, установленное на амортизаторах данной конструкции, действует нагрузка в виде крутильных колебаний, то за счет совместного перекатывания роликов 3, изготовления роликов из эластичного материала и наличия энергопоглощающего покрытия 7 обеспечивается комплексное энергопоглощение по вышеуказанным эффектам.

Если на амортизирующее устройство действует ударная нагрузка в произвольном направлении, превышающая расчетную, то для ограничения амплитуд воздействия и получения плавной нагрузочной характеристики на роликах 3 установлены фланцы 8 с эластичными прокладками 9, а на кронштейнах 4 ограничительные рамки 10.

Амортизирующее устройство предложенной конструкции обеспечивает защиту от мощных сейсмических ударов преимущественно в горизонтальной плоскости. Кроме того, изобретение обеспечивает защиту от комплексных динамических вибрационных и ударных воздействий по трем взаимно перпендикулярным направлениям и крутильных колебаний.

Использование: изобретение относится к средствам амортизации и может быть использовано для защиты радиоэлектронной аппаратуры, работающей преимущественно в условиях сейсмических ударных нагрузок. Цель изобретения расширение эксплуатационных возможностей за счет обеспечения защиты от воздействия ударных нагрузок преимущественно в горизонтальной плоскости. Амортизирующее устройство состоит из основания и платформы, соединенных между собой шарниром в виде двух сопряженных роликов. Ролики выполнены в виде гиперболоида вращения и установлены перпендикулярно друг к другу с возможностью вращения. На поверхность роликов нанесено энергопоглощающее покрытие в виде фрагментов текстильной застежки. Ролик может быть выполнен из эластичного материала, а также иметь ограничительные фланцы и ролики. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. АМОРТИЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее основание и платформу, соединенные между собой шарниром в виде двух сопряженных роликов с энергопоглощающим покрытием на сопряженных поверхностях, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения защиты от воздействия ударных нагрузок, преимущественно в горизонтальной плоскости, ролики выполнены в виде гиперболоида вращения и их оси размещены во взаимно перпендикулярных плоскостях. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что платформа снабжена -или 1-образными кронштейнами, причем основания кронштейнов совмещены с осями роликов, а ролики выполнены из эластичного материала. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что ролики выполнены с ограничительными фланцами с эластичными прокладками, а кронштейны снабжены ограничительными роликами, жестко закрепленными на них с возможностью охвата соответствующего ролика.