Демпфер вязкого трения Советский патент 1987 года по МПК F16F9/52 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для гашения колебаний различного рода объектов, например, в контрольно-измерительных приборах.

Цель изобретения - повышение стабильности коэффициента демпфирования в широком диапазоне температур за счет компенсации изменения вязкости рабочей жидкости путем изменения гидравлического со- противления перепускных отверстий.

На фиг. 1 изображен демпфер, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 2.

Демпфер вязкого трения содержит корпус 1, закрепленный на основании 2 винтом 3 и заполненный вязкой жидкостью 4, в которую с зазором относительно стенок корпуса 1 установлен поршень 5, снабженный полым штоком 6, который при помощи гайки 7 соединен с демпфируемым объектом 8. Полость штока 6 заполнена рабочим телом - низкокипящей жидкостью 9, напри.мер аммиаком или фреоном, загерме- тизирована заглушкой 10 и соединена с полостью упругого герметичного элемента, являющегося температурным компенсатором и вынолненного и виде трубчагой пружины 11, один конец 12 которой жестко соединен со штоком 6,- а второй конец 13 заглушен.

На штоке 6 с возможностью вращения установлена заслонка 14, прилегающая к поверхности поршня 5 и зафиксированная от осевого перемешения пружинным кольцом 15. В поршне 5 выполнено профильное перепускное отверстие 16, на периферии кото- рого нанесена установочная шкала 17, расположение меток на которой соответствует расчетным положениям заслонки 14 при различных температурах рабочего тела 9.

,На заглушенном конце 13 трубчатой пружины 11 установлены ушки 18 (фиг. 4), в которые с возможностью вращения вставлена ось 19 одноплечего рычага 20, посредством шарнира 21 установленного в поршне 5 с возможностью вращения и проходящего через норшень 5 на его проти- воположную сторону.

От осевого перемещения ось 19 фиксируется шайбой 22 и шплинтом 23, а шарнир 21 - пружинным кольцом 24. На конце шарнира 21 выполнено отверстие, в котором установлен винт 25. На-заслонке 14 с возможностью вращения установлена стойка 26 (фиг. 6), в которой выполнено отверстие с установленным в нем винтом 27.

Передающий механизм 28 образован одноплечим рычагом 20 (фиг. 3), поводком 29, который состоит из щарнирно соединенных между собой осью 30 тяг 31 и 32. Последние входят в отверстия шарнира 21

и di стойки 26 и зафикси,рованы винтами 25 и 27. Рабочие длины тяг 31 и 32 определяются как кратчайшие расстояния от оси 30 до оси стойки 26 и до шарнира 21. Тяги 31 и 32 выполнены дугообразной формы и расположены коак- сиально относительно штока 6.

В поршне 5 впыолнено дополнительное перепускное отверстие 33 в виде кольцевого сектора, перекрываемого дополнительной заслонкой 34, которая имеет ступенчатую форму и состоит из крышки 35 и на- правляюшей 36. Последняя занимает часть перепускного отверстия 33 с возможностью перемешения по всей его площади, причем крышка 35 в крайнем положении направляющей 36 полностью перекрывает перепускное отверстие 33. Положение заслонки 34 в перепускном отверстии 33 фиксируется винтом 37, для чего последний снабжен буртом 38 и шлицем 39. В крышке 40 выполнено отверстие 41 для доступа к заслонке 34 при наладке де.мпфера.

Демпфер вязкого трения работает следующим образом.

При колебаниях демпфируемого объекта 8 относительно основания 2 поршень 5, закрепленный на штоке 6, перемешается в рабочей жидкости 4. В результате трения о жидкость погруженных деталей демпфера и дросселирования рабочей жидкости 4 через перепускные отверстия 16 и 33 и зазор между поршнем 5 и корпусом 1 поглощается энергия перемещения и гасятся колебания демпфируемого объекта 8.

При изменении температуры рабочей жидкости 4 изменяются ее вязкость, приводящая к изменению усилия демпфирования на штоке 6, и температура рабочего тела 9, вызывающая изменение его давления, под действием которого перемещает :я заглушенный конец 13 кольцевой трубчатой пружины 11, поворачивая шарнир 21 одноплечего рычага 20. Шарнир 21 через поводок 29 и стойку 26 передает движение на заслонку 14, которая изменяет величину проходного сечения перепускного отверстия 16, что компенсирует изменение вязкости рабочей жидкости 4. В результате, усилие на штоке 6, определяюшее коэф- фи циент демпфирования, остается постоянным.

Постоянство коэффициента демпфирования во всем диапазоне температур обеспечивается профилем перепускного отверстия 16, подбором соотношения длин тяг 31 и 32 и установкой заслонки 34 в дополнительном перепускном отверстии 33.

Наладка демпфера вязкого трения производится следующим образом.

Демпфер, заполненный вязкой жидкостью 4 и рабочим телом 9, термостатируется при минимальной рабочей температуре, которой соответствует максимальная вязкость жидкости 4. При этом сумма площадей

зазора между корпусом I и поршнем 5 и перепускных отверстий 16 и 33 должна быть максимальной. Заслонку 14 устанавливают на отметку минимальной температуры но шкале 17. Заслонка 34 переме- ш.ается в отверстии 33 до получения заданного усилия демпфирования на штоке 6, после чего она фиксируется винтом 37. В результате регулировки проходного сечения перепускного отверстия 33 компенсируют- ся все погрешности в изготовлении погруженных деталей и разброс величины площади проходного сечения кольцевого зазора между поршнем 5 и корпусом 1.

Затем демпфер термостатируетсй при повышенной температуре. Контролируется сов- падение заслонки 14 с соответствующей меткой на шкале 17 и усилие демпфирования на штоке 6. Если значение температуры на шкале меньше действительного, увеличивается рабочая длина тяги 31, а если больше - уменьшается. Если перемещение заслонки 14 относительно шкалы 17 соответствует изменению температуры, а усилие демпфирования на штоке 6 отличается от заданного, используется жидкость 4 с другой вязкостью или пересчитывается мае- штаб шкалы. Наладка повторяется.

В результате можно обеспечить высокую стабильность коэффициента демпфирования в широком диапазоне температур.

Профиль перепускного отверстия 16 рассчитывается по известным формулам гидрав- лики с учетом характера изменения вязкости жидкости 4 в зависимости от изменения температуры. При замене марки жидкости по тем же формулам можно произвести пересчет масштаба температурной шкалы и изменить интервал температур и демпфирующего усилия, произведя переналадку демпфера.

При использовании в качестве рабочего тела, например аммиака в диапазоне от О до -(-50°С, давление его насыщенных паров меняется от 4,5 до 20 кг/см -, что позволяет использовать уже протарирован

ную кольцевую трубчатую пружину от манометра. Аналогичный подбор пружины можно произвести при использовании и других низкокипящих жидкостей.

Формула изобретения

1.Демпфер вязкого трения, содержащий корпус, заполненный вязкой рабочей жидкостью, расположенный в корпусе с зазором порщень со штоком, имеющий профильное перепускное отверстие, температурный компенсатор в виде кольцевого элемента и заслонку для взаимодействия с перепускным отверстие.м, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности коэффициента демпфирования в широком диапазоне температур, он снабжен передающим механизмом, шток выполнен полым и заполнен низкокипящей жидкостью, а кольцевой элемент выполнен в виде трубчатой пружины, один конец которой закреплен на поршне и сообщен с полостью щтока, другой конец заглушен и посредством передающего механизма соединен с заслонкой, а последняя установлена на щтоке с возможностью вращения.

2.Демпфер по п. 1, отличающийся тем, что заслонка и трубчатая пружина установлены на противоположных торцах поршня, передающий механизм выполнен в виде одноплечего рычага, одним концом щарнир- но установленного на поршне, другим концом шарнирно связанногб с заглушенным концом трубчатой пружины, и поводка, один конец которого шарнирно связан с заслонкой, а другой конец - с концом рычага, шарнирно установленным на порщне.

3.Демпфер по п. 2, отличающийся тем, что поводок выполнен в виде двух шарнирно соединенных между собой , тяг дугообразной формы, расположенных коак- сиально штоку, свободные концы которых связаны соответственно с рычагом и заслонкой с возможностью перемещения и фиксации.

Изобретение относится к .машиностроению и может быть использовано для га1иения колебаний различного рода объектов, например в контрольно-измерительны.ч приборах. Целью изобретения является повышение стабильности коэффициента демпфирования в широком диапазоне температур за счет компенсации изменения вязкости рабочей жидкости изменением гидравлического сопротивления перепускных отверстий. Ко.мпенсация изменения температуры рабочей жидкости осуш,ествляется открытием или закрытием заслонки 14, изменяющей проходное сечение перепускного отверстия в поршне 5 демпфера вязког о трения. Автоматическое перемеш.ение заслонки 14 осупдествляется передающим механизмом 28, управляемым температурным компенсатором - кольцевой трубчатой пружиной 11, заполненной рабочим телом 9 - низкокипящей жидкостью, например аммиаком или фреоном. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. se (Л W СО Ci bO 00 00

В I 15

Л

27

фиг

20

JS

11

38

фиг. 3

31

25

30

г

иг.5

Составите. А.

Редактор И. Касар,. аТехред И. ВересКорректор О.

Заказ Г)961;24Т раж 804Под иеное

HllllMili-i 1 ос дарс -ве ого кол итета ССС Р по де.иам зобретен 1 и откр1,гг.й

1 13035, .MoeKi ia, Ж--35. Рауилекая аб.. д. 4; 5 Пр()зводет е 1Ю- 1),:11 граф чсское , г. Уж -ород, у.. 1роектная, 4

Фиг. 6