АМОРТИЗАТОР Российский патент 1997 года по МПК F16F3/10 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к амортизаторам систем крепления двигателей летательных аппаратов.

Известна конструкция амортизатора, содержащего слоистую конструкцию из тарельчатой пружины и контурной резины /1/. Предварительно статически нагруженная конструкция такого амортизатора образует общую поверхность контакта резинового демпфера и тарельчатой пружины, соприкасаясь при этом под определенным углом при вершине клина. С увеличением нагрузки поверхность контакта увеличивается и таким образом, увеличивается жесткость всей конструкции амортизатора. Настоящая конструкция позволяет увеличивать жестокость амортизатора с увеличением нагрузки, включая при этом в работу большую часть резинового демпфера и тарельчатой пружины, что обеспечивает эффективное демпфирование нагрузки во всем диапазоне нагрузок.

Недостатками такой конструкции является то, что ее свойства сильно зависят от поверхности контакта, которую трудно настроить на определенную жесткость и то, что такой амортизатор может работать только на сжимающие нагрузки. Кроме того такая конструкция трудно настраиваемая для восприятия нагрузок точно по определенной оси, что требуется для авиационных стержневых систем крепления двигателей. В такой конструкции резиновая часть работает с восприятием всей передаваемой нагрузки во всем диапазоне нагрузок.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является конструкция амортизатора крепления двигателя самолета Ан-12А /2/.

В указанной конструкции амортизатор представляет собой набор резиновых демпферов с металлическими упорными шайбами, закрепленными в пакете на стержне втулками с упорами за торцевые части демпферов и зажатыми гайкой с определенным крутящим моментом, а металлические упорные шайбы прикреплены распорными кольцами к упору на внутреннем диаметре корпуса гайкой.

Пакет демпферов помещен в пустотелый корпус и посредством стакана и гаек соединен с вилкой на одном конце и ухом на другом конце конструкции через которые передаются усилия.

Такая конструкция амортизирует растягивающие и сжимающие нагрузки посредством того, что сжимаются различные части резиновых демпферов по обе стороны металлического кольца, к которому привулканизирована резина.

Рассматриваемая конструкция удобна для применения в подкостных креплениях, она технологична, рабочие элементы хорошо защищены от внешнего воздействия.

Недостатком такой конструкции является то, что резиновые демпферы, выбираемые на определенный рабочий диапазон нагрузок и частот, имеют постоянную жесткость. Вместе с тем на амортизатор воздействует и значительно большие нерасчетные усилия, превосходящие "рабочие", которые также воспринимаются резиновыми элементами демпфера, из-за чего создаются большие удельные нагрузки на резину, при этом возникают также большие перемещения конструкции.

Целью технического решения является повышение эффективности амортизации и улучшение эксплуатационных характеристик амортизатора.

Указанная цель достигается тем, что амортизатор содержит корпус с упором на внутренней поверхности, установленные в нем стержень с ухом, размещенные на стержне распорные втулки, установленные в последних упруго-эластичные демпферы, размещенные между ними упорные шайбы и втулку, установленную в корпусе со стороны свободного конца стержня, снабжен двумя наборами тарельчатых пружин, установленными на стержне, один из которых размещен с зазором относительно торца корпуса между последним и распорной втулкой, а другой с зазором относительно торца вилки между последней и распорной втулкой, а большие основания тарельчатых пружин обращены соответственно к торцам корпуса и вилки.

На фиг. 1 изображена конструкция амортизатора, в разрезе; на фиг.2 узел тарельчатой пружины.

Амортизатор содержит корпус 1 с упором 2, стержень 3 с ухом 4, распорные втулки 5 с кольцевым упором, упорные шайбы 6, распорные кольца 7, гайку 8, вилку 9, упруго-эластичные демпферы 10, тарельчатые пружины 11 и 12, торцевой упор вилки 13, торцевой упор корпуса 14, основания тарельчатых пружин установленные с зазорами 15 и 16 к торцевым упорам вилки и корпуса, шайбу 17 и упругую шайбу 18.

Работает устройство следующим образом.

Амортизатор крепится в конструкции подвески двигателя через отверстие в ухе 4 и вилке 9. При передаче сжимающих усилий нагрузке через упор распорной втулки 5 передается на упруго-эластичный верхний относительно упорной шайбы 6 демпфер 10, который упирается на упорную шайбу 6, закрепленную распорным кольцом 7 к упору 2 корпуса 1 и тем самым воспринимает и амортизирует сжимающие усилия. Аналогично работают все элементы в пакете. При достижении определенной величины обжатия эластично-упругих демпферов выбираемой из условия воздействия "штатных" рабочих нагрузок, равной величине зазора 15 между основанием тарельчатой пружины 12 и торцевым упором 13 вилки 9, основание пружины дойдет до торцевого упора 13 и тарельчатая пружина будет воспринимать сжимающие усилия. Восприятие усилий между упруго-эластичными демпферами и тарельчатой пружиной пропорционально их жесткости.

При воздействии растягивающих усилий конструкции работает аналогично как и при сжимающих нагрузках с той разницей, что в этом случае сжимаются верхние относительно упорной шайбы 6 демпферы 10 и сжимается пружина 11 при выбирании зазора 16 вследствие сжатия демпфера.

Вследствие того, что при превышении определенной величины рабочей нагрузки большую часть нагрузки воспринимают пружины, жесткость которых значительно превышает жесткость упруго-эластичных элементов, достигается положительный эффект, так как указанная конструкция позволяет выбирать жесткость упруго-эластичных элементов с целью эффективности амортизации в области расчетных нагрузок и снять с них большую часть нагрузки при эпизодических пиковых нагружениях. Это позволяет повысить эффективность амортизации в рабочем диапазоне и увеличить ресурс амортизаторов. Кроме того, за счет большой жесткости пружин значительно уменьшаются перемещения конструкции при воздействии пиковых нагрузок, что упрощает проектирование систем силовой установки, вследствие того, что не требуется компенсация больших перемещений.

Путем подбора соответствующих жесткостей демпферов и тарельчатых пружин, а также величины зазоров имеется возможность настраивать конструкцию амортизатора на эффективную работу в широко изменяющемся диапазоне нагрузок.

Использование: машиностроение, а именно амортизаторы систем крепления двигателей испытательных аппаратов. Сущность изобретения: амортизатор содержит корпус, установленный в нем стержень с ухом. На стержне размещены распорные втулки. Во втулках установлены упругоэластичные демпферы с размещенными между ними упорными шайбами. Вилка установлена в корпусе со стороны свободного конца стержня. Два набора тарельчатых пружин установлены на стержне один из них размещен с зазором относительно торца корпуса между последним и распорной втулкой, другой - с зазором относительно торца вилки между последней и распорной втулкой. 2 ил.

Амортизатор, содержащий корпус с упором на внутренней поверхности, установленные в нем стержень с ухом, размещенные на стержне распорные втулки, установленные в последних упругоэластичные демпферы, размещенные между ними упорные шайбы и вилку, установленную в корпусе со стороны свободного конца стержня, отличающийся тем, что, с целью повышения эффектвности амортизации, он снабжен установленными на стержне двумя наборами тарельчатых пружин, один из которых размещен с зазором относительно торца корпуса между последним и распоркой втулкой, а другой с зазором относительно торца вилки между последней и распорной втулкой, а большие основания тарельчатых пружин обращены соответственно к торцам корпуса и вилки.