АМОРТИЗАТОР Российский патент 2003 года по МПК F16F6/00 

Изобретение относится к средствам и способам виброзащиты объектов в различных областях техники.

Известен амортизатор, содержащий эластичный корпус, разделенный упругими гофрированными мембранами с отверстиями различного диаметра на ряд полостей, заполненных рабочей жидкостью и газом /см. а.с. СССР 1654617, кл. F 16 F 13/00, 1991/.

Недостатком данного устройства является значительная сложность конструкции и низкая эффективность виброизоляции вследствие демпфирования колебаний за счет дросселирования рабочей жидкости через отверстия, деформаций упругих элементов и сжатия газа в полостях при невозможности автоматической отстройки амортизатора от возникающих резонансных режимов колебаний виброизолируемого объекта.

Известен также амортизатор, содержащий корпус, имеющий упругое подвижное соединение с эластичной гофрированной складной оболочкой с дросселирующими отверстиями, заполненной демпфирующей средой /см. а.с. СССР 1672034, кл. F 16 F 13/00, 1991/.

Недостатком данного устройства также является сложность конструкции и низкая эффективность виброизоляции вследствие обеспечения рассеивания энергии колебаний за счет дросселирования рабочей жидкости через отверстия в оболочке и трения демпфирующей среды о поверхность оболочки при невозможности автоматической отстройки амортизатора от возникающих резонансных режимов колебаний виброизолирующего объекта.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является регулируемый амортизатор, содержащий заполненный демпфирующей жидкостью упругий цилиндрический корпус для установки защищаемого объекта, соединенный с автоматической системой управления жидкостью, включающей механизм измерения и преобразования частоты колебаний объекта, счетно-решающий механизм управления и силовую гидравлическую систему /см. а.с. СССР 2006901, кл. G 05 D 19/00, F 16 F 15/00, 1994/, принятый за прототип.

Данный амортизатор позволяет автоматически отстраиваться от резонансных режимов колебаний защищаемого объекта. Однако недостатком устройства является значительная сложность конструкции, наличие сложной системы регулирования, управления и силового гидравлического механизма, что обуславливает снижение надежности устройства.

Сущность изобретения заключается в создании амортизатора, способного автоматически отстраиваться от резонансных режимов колебаний путем перестройки своей упругой системы не с помощью замкнутой следящей системы с силовыми исполнительными механизмами, а за счет введения в саму упругую систему амортизатора релейного магнитного элемента, осуществляющего скачкообразное изменение жесткости системы при определенной величине амплитуды резонансных колебаний.

Технический результат - упрощение конструкции амортизатора и повышение его надежности.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном амортизаторе, включающем упругий цилиндрический корпус, герметично заполненный демпфирующей жидкостью, особенность заключается в том, что внутри корпуса на его боковой поверхности на разной высоте выполнены стержнеобразные выступы, расположенные попарно напротив друг друга, при этом на плоскостях свободных торцов выступов установлены постоянные магниты в виде аксиально намагниченных дисков, попарно обращенных друг к другу разноименными полюсами, введенными во взаимный контакт.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображен предлагаемый амортизатор, общий вид с центральным поперечным разрезом до срыва резонансных колебаний; на фиг.2 - амортизатор после срыва резонансных колебаний.

Устройство содержит упругий цилиндрический корпус 1 для виброзащиты установленного на него объекта 2, герметично заполненный демпфирующей жидкостью 3 и размещенный на неподвижном основании 4. Внутри корпуса 1 на его боковой поверхности и на разной высоте выполнены стержнеобразные выступы 4, расположенные попарно напротив друг друга, при этом на плоскостях свободных торцов выступов 4 установлены постоянные магниты в виде аксиально намагниченных дисков 5, попарно обращенных друг к другу разноименными полюсами, введенными во взаимный контакт.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При малой интенсивности колебаний объекта 2 постоянные магниты 5 притянуты друг к другу попарно своими разноименными полюсами, также попарно обращенными друг к другу, при этом стержнеобразные выступы 4 напротив друг друга образуют единые сплошные перемычки, соединяющие боковые поверхности упругого цилиндрического корпуса 1, обуславливая определенную исходную жесткость корпуса 1 в осевом и радиальном направлениях. В этом случае происходит просто успокоение колебаний объекта 2 за счет трения демпфирующей жидкости 3 о внутреннюю поверхность упругого корпуса 1 при их относительных смещениях. При возникновении резонансных колебаний объекта 2 на одной из собственных частот, то есть по одной из форм колебаний /фиг.2/, скачком возрастает амплитуда осевых колебаний объекта 2 вместе с корпусом 1, что приводит к скачкообразному увеличению давления жидкости 3 внутри корпуса 1 и соответственно к выпучиванию наружу боковой поверхности цилиндрического корпуса 1. При достижении определенной величины амплитуды резонансных колебаний взаимно контактирующие магниты 5 отрываются друг от друга, при этом в зависимости от формы резонансных колебаний может произойти разрыв как какой то одной пары магнитов 5, так и сразу нескольких пар. В любом случае такой разрыв сразу приводит к скачкообразному уменьшению жесткости упругого корпуса 1 одновременно во всех направлениях, соответственно к скачкообразному уменьшению всего спектра собственных частот корпуса 1 по всем формам колебаний и, следовательно, к мгновенному срыву резонансного режима, то есть к автоматической отстройке амортизатора от возникшего резонансного режима. После срыва резонансного режима и уменьшения амплитуды колебаний объекта 2 упругий корпус 1 восстанавливает свою исходную форму, магниты 5 опять входят в контакт. При повторном возникновении резонансного режима процесс срыва резонансного режима опять повторяется.

Очевидно, что предложенная конструкция характеризуется по сравнению с известными предельной простотой и высокой надежностью входящих в нее механических и магнитных элементов. Здесь полностью отсутствуют гидравлические исполнительные элементы, всевозможные схемные элементы и узлы системы управления и регулирования, датчики частоты, счетно-решающие элементы, электрические связи и т.д. Эксплуатация и регулировка предлагаемого амортизатора также предельно просты и не предусматривают никаких специальных операций.

Использование: в средствах и способах виброзащиты объектов в различных областях техники. Сущность: амортизатор содержит упругий цилиндрический корпус, герметично заполненный демпфирующей жидкостью. Внутри корпуса на его боковой поверхности на разной высоте выполнены стержнеобразные выступы, расположенные попарно напротив друг друга. На плоскостях свободных торцов выступов установлены постоянные магниты в виде аксиально намагниченных дисков, попарно обращенных друг к другу разноименными полюсами, введенными во взаимный контакт. Технический результат - упрощение конструкции амортизатора и повышение его надежности. 2 ил.

Амортизатор, содержащий упругий цилиндрический корпус, герметично заполненный демпфирующей жидкостью, отличающийся тем, что внутри корпуса на его боковой поверхности на разной высоте выполнены стержнеобразные выступы, расположенные попарно напротив друг друга, при этом на плоскостях свободных торцов выступов установлены постоянные магниты в виде аксиально намагниченных дисков, попарно обращенных друг к другу разноименными полюсами, введенными во взаимный контакт.