СТЕРЖНЕВОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ ДЕМПФИРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ Российский патент 2018 года по МПК F16F3/10 F16F7/08 

Изобретение относится к системам защиты механизмов и машин от вибраций.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является демпфер, содержащий корпус и размещенный в нем поршень, корпус выполнен в виде цилиндра с днищем, в котором расположен поршень, выполненный в виде стакана с, параллельными между собой и соосными корпусу, верхним и нижним буртиками, которые расположены относительно внутренней поверхности корпуса с зазором, а между буртиками расположен фрикционный материал, а в нижнюю поверхность поршня упирается пружина, расположенная между поршнем и днищем корпуса, причем полость между поршнем и днищем корпуса, в которой расположена пружина, заполнена фрикционным материалом с более высоким коэффициентом трения, а верхняя поверхность верхнего буртика поршня упирается в упругое кольцо, соединенное со стопорным элементом, выполненным, например в виде стопорного кольца, фиксируемого в канавке внутренней поверхности цилиндра корпуса, при этом стопорный элемент через упругое кольцо контактирует с верхней поверхностью верхнего буртика поршня, удерживая его в исходном состоянии, патент РФ №2597704 (прототип).

Недостатками демпфера являются сравнительно невысокая эффективность демпфирования, сложность конструкции, при высокой стоимость системы виброзащиты, которая не всегда оправдана из-за ее сравнительно невысокой эффективности демпфирования.

Технический результат - повышение эффективности демпфирования в резонансном режиме.

Это достигается тем, что в стержневом цилиндрическом демпфирующим элементе, выполненным демпфирующим, в виде коаксиально расположенных цилиндрических обечаек, между которыми коаксиально расположены трубчатые демпфирующие элементы из вибродемпфирующего материала, к концам которых жестко присоединены плоские жесткие упоры, при этом плотность слоев вибродемпфирующего материала меньше плотности коаксиально расположенных цилиндрических обечаек, в качестве вибродемпфирующего материала трубчатых демпфирующих элементов используется полиуретан, плоские жесткие упоры, соединяющие торцевые поверхности коаксиально расположенных цилиндрических обечаек, выполнены комбинированными, состоящими из, по крайней мере трех, слоев: нижний и верхний выполнены жесткими, а третий слой, расположенный между ними, выполнен демпфирующим, при этом в качестве вибродемпфирующего материала цилиндрической обечайки и трубчатых демпфирующих элементов используется полиэтилен или полипропилен, а внутренняя полость между демпфирующими дисками и плоскими жесткими упорами заполнена крошкой из вибродемпфирующих материалов: резины, пробки, пенопласта, капрона, вспененного полимера, пластиката типа «Швим», с размером фракций крошки 1,5÷2,5 мм, залитых эластомером, например полиуретаном, или из сплошного демпфирующего материала, в котором использована губчатая резина, или иглопробивной материал типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, или нетканый вибродемпфирующий материал, при этом внутренняя полость цилиндрической обечайки заполнена набором, состоящим, по крайней мере, из двух демпфирующих дисков, закрепленных на упругой оси, коаксиально расположенной с цилиндрической обечайкой, а между демпфирующими дисками расположена, по крайней мере одна, цилиндрическая винтовая пружина.

На фиг. 1 изображен общий вид стержневого цилиндрического демпфирующего элемента; на фиг. 2, 3 - варианты выполнения его внутренней полости.

Стержневой цилиндрический демпфирующий элемент содержит цилиндрическую обечайку 1 (фиг. 1), к торцам которой жестко присоединены (например, посредством сварки) плоские жесткие упоры 2, а внутренняя полость заполнена слоем 3 вибродемпфирующего материала, например песком, причем плотность вибродемпфирующего слоя 3 должна быть меньше плотности внешней цилиндрической обечайки 1 демпфирующего элемента. В случае, если плотности вибродемпфирующего слоя 3 и внешней цилиндрической обечайки 1 будут равны, то демпфирующий элемента потеряет свойства гасить вибрации, что не допустимо.

Возможен вариант выполнения демпфирующего элемента в виде набора, по крайней мере двух, чередующихся цилиндрических обечаек 1 и 4 (фиг. 2) и трубчатых демпфирующих элементов 5, коаксиально расположенных между цилиндрическими обечайками, количество которых подбирается с учетом требуемого демпфирования, зависящего от уровня виброзащищенности объекта.

В качестве вибродемпфирующего материала трубчатых демпфирующих элементов используется полиуретан, крошка из вибродемпфирующих материалов: резины, пробки, пенопласта, капрона, вспененного полимера, пластиката типа «Швим», с размером фракций крошки 1,5÷2,5 мм, залитых эластомером, например полиуретаном, или из сплошного демпфирующего материала, в котором использована губчатая резина, или иглопробивной материал типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, или нетканый вибродемпфирующий материал.

Плоские жесткие упоры 2, соединяющие торцевые поверхности коаксиально расположенных цилиндрических обечаек 1,4, выполнены комбинированными, состоящими из, по крайней мере трех, слоев: нижний и верхний выполнены жесткими, а третий слой, расположенный между ними, выполнен демпфирующим (на чертеже не показано).

Возможен вариант (фиг. 3) выполнения демпфирующего элемента с набором демпфирующих дисков во внутренней полости цилиндрической обечайки 1 (фиг. 3), к торцам которой присоединены плоские жесткие упоры 2.

Внутренняя полость цилиндрической обечайки 1 заполнена набором, состоящим, по крайней мере, из двух демпфирующих дисков 6 и 7, закрепленных на упругой оси 8, коаксиально расположенной с цилиндрической обечайкой 1, а между демпфирующими дисками 6 и 7 расположена, по крайней мере одна, цилиндрическая винтовая пружина 9.

В качестве вибродемпфирующего материала цилиндрической обечайки 1 используется полиэтилен или полипропилен, а внутренняя полость между демпфирующими дисками 6 и 7 и плоскими жесткими упорами 2 заполнена крошкой из вибродемпфирующих материалов: резины, пробки, пенопласта, капрона, вспененного полимера, пластиката типа «Швим», с размером фракций крошки 1,5÷2,5 мм, залитых эластомером, например полиуретаном, или из сплошного демпфирующего материала, в котором использована губчатая резина, или иглопробивной материал типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, или нетканый вибродемпфирующий материал.

Возможен вариант, когда третий слой плоских жестких упоров 2, соединяющих торцевые поверхности коаксиально расположенных цилиндрических обечаек, выполнен демпфирующим, и состоящим из вибродемпфирующего материала, например полиуретана, или вспененного полимера, или крошки из вибродемпфирующих материалов: резины, пробки, пенопласта, капрона, вспененного полимера, пластиката типа «Швим», с размером фракций крошки 1,5÷2,5 мм, и залит эластомером, например полиуретаном.

Возможен вариант, когда демпфирующие диски 6 и 7, соединены с упругой осью 8, коаксиально расположенной с цилиндрической обечайкой 1, по свободной посадке «с зазором», а внутренние полости между демпфирующими дисками 6 и 7 и плоскими жесткими упорами 2 заполнены крошкой из вибродемпфирующих материалов, а полость между демпфирующими дисками 5 и 7, в которой расположена цилиндрическая винтовая пружина 9, заполнена полиуретаном.

Изобретение относится к системам защиты механизмов и машин от вибраций. Стержневой цилиндрический демпфирующий элемент выполнен в виде коаксиально расположенных цилиндрических обечаек, между которыми расположены трубчатые демпфирующие элементы. Плоские жесткие упоры, соединяющие торцевые поверхности цилиндрических обечаек, выполнены из трех слоев. Нижний и верхний слои выполнены жесткими, а между ними расположен демпфирующий слой. Внутренняя полость цилиндрической обечайки заполнена набором из двух демпфирующих дисков, закрепленных на упругой оси. Между демпфирующими дисками расположена цилиндрическая винтовая пружина. Внутренняя полость между демпфирующими дисками и плоскими жесткими упорами заполнена крошкой из вибродемпфирующих материалов, залитых полиуретаном, или из сплошного демпфирующего материала. Достигается повышение эффективности демпфирования в резонансном режиме. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Стержневой цилиндрический демпфирующий элемент, выполненный демпфирующим в виде коаксиально расположенных цилиндрических обечаек, между которыми коаксиально расположены трубчатые демпфирующие элементы из вибродемпфирующего материала, к концам которых жестко присоединены плоские жесткие упоры, при этом плотность слоев вибродемпфирующего материала меньше плотности коаксиально расположенных цилиндрических обечаек, в качестве вибродемпфирующего материала трубчатых демпфирующих элементов используется полиуретан, или полиэтилен, или полипропилен, плоские жесткие упоры, соединяющие торцевые поверхности коаксиально расположенных цилиндрических обечаек, выполнены комбинированными, состоящими из по крайней мере трех слоев: нижний и верхний выполнены жесткими, а третий слой, расположенный между ними, выполнен демпфирующим, при этом в качестве вибродемпфирующего материала цилиндрической обечайки используется полиэтилен или полипропилен, а внутренняя полость цилиндрической обечайки заполнена набором, состоящим, по крайней мере, из двух демпфирующих дисков, закрепленных на упругой оси, коаксиально расположенной с цилиндрической обечайкой, а между демпфирующими дисками расположена, по крайней мере одна, цилиндрическая винтовая пружина, отличающийся тем, что внутренняя полость между демпфирующими дисками и плоскими жесткими упорами заполнена крошкой из вибродемпфирующих материалов: резины, пробки, пенопласта, капрона, вспененного полимера, пластиката типа «Швим», с размером фракций крошки 1,5÷2,5 мм, залитых эластомером, например полиуретаном, или из сплошного демпфирующего материала, в котором использована губчатая резина или иглопробивной материал типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, или нетканый вибродемпфирующий материал.

2. Стержневой цилиндрический демпфирующий элемент по п. 1, отличающийся тем, что третий слой плоских жестких упоров, соединяющих торцевые поверхности коаксиально расположенных цилиндрических обечаек, выполнен демпфирующим и состоящим из вибродемпфирующего материала, например полиуретана, или вспененного полимера, или крошки из вибродемпфирующих материалов: резины, пробки, пенопласта, капрона, вспененного полимера, пластиката типа «Швим», с размером фракций крошки 1,5÷2,5 мм, и залит эластомером, например полиуретаном.

3. Стержневой цилиндрический демпфирующий элемент по п. 1, отличающийся тем, что демпфирующие диски соединены с упругой осью, коаксиально расположенной с цилиндрической обечайкой, по свободной посадке «с зазором», а полость между демпфирующими дисками, в которой расположена цилиндрическая винтовая пружина, заполнена полиуретаном.