Динамический гаситель колебаний упругого танка с жидкостью Советский патент 1990 года по МПК F16F15/04 

ФигЛ

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для устранения вредных вибраций различных объектов, погруженных в жидкость и запол- ненных жидкостью.

Целью изобретения является повышение эффективности гагаения колебаний за счет снижения резонансных вибраций без ухудшения антивибрационных

свойств внутренней упругой оболочки на частот антирезонанса.

На фиг.1 приведена схема динамического гасителя колебаний упругого танка с жидкостью; на фиг.2 - схема образования парциальной системы, а также третья парциальная Форма колебаний внутренней упругой оболочки в режиме антирезонанса защищаемого упругого танка с жидкостью; на Ьиг.З одна из возможных рациональных схем размещения тяг, приводящая к максимальному использованию их диссипатив- ных свойств.

Динамический гаситель колебаний (иг.1) содержит устанавливаемую в упругом танке 1 упругую оболочку 2, заполненную жидкостью 3 или газом, соединенную с концами тяг 4, сильеЬо- ны 5, заполненные пластичным материа- лом 6, связанные одними из торцов со свободными концами тяг 4, и дополнительные тяги 7, связанные одними концами с вторыми торцами сипьфонов 5, а другими соединенные с корпусами упру- того танка 1, заполненного жид-

костью 8.

Длины 1 дуг (фиг.2) между точками соединения основных тяг 4 с упругой оболочкой 2 могут быть выбраны из ус- ловия

Ik/fTR - m,

где k - номер используемого в гашении

тока свободных колебаний;

R - радиус упругой оболочки 2; m - натуральное число (т Ј k).

Динамический гаситель работает следующим образом.

При колебаниях упругого танка 1 в плоскости чертежа (Фиг.1) возбуждаются упругие колебания системы в целом. При совпадении частоты вынужденных колебаний с частотой свободных колебаний пародальной системы (Ьиг.2) со стороны жидкости в танк 1 подавляются колебания защищаемого танка 1 и излучение волн в окружающую последний внешнюю среду. При этом теоретически

Q

5

Q

5

полное виброгашение достигается при совпадении формы распределения вынуждающей силы по поверхности танка 1 с используемой в виброгашении формой колебаний парциальной системы. При самом общем законе распределения вынуждающей силы Р(в) по периметру контура танка 1 погашена лишь та компонента, которая совпадает с выбранной для гашения формой колебаний парциальной системы. Поэтому следует выбирать для гашения ту форму колебаний системы, которая соответствует гармонике наибольшей амплитуды ak в разлох ении Аункции Р(6) в ряд Фурье

СО

по переменной в: Р(б) Г aKsink6.

Kil

Настройка на частоту возбуждения представляется наиболее простой с технической точки зрения путем изменения давления рабочего тела 3 внутри упругой оболочки 2.

В режиме антирезонанса основные 4 и дополнительные 7 тяги благодаря специальному их размещению не нагружены никакой динамической нагрузкой и лишь компенсируют плавучесть упругой оболочки 2.

Поскольку масса динамического га- сителя, заключающего в себе жидкость, упругую оболочку и рабочее тело 3, велика в сравнении с массой защищаемого танка 1, то и полоса частот эффективного виброгашения достаточно широка.

При значительной нестабильности частоты вынуждающей силы, когда возможны смещения частот в области резонанса, существенно изменяются Формы колебаний. Точки крепления основных тяг 4 к упругой оболочке 2 пере- стают быть узловыми, основные 4 и дополнительные 7 тяги включаются в динамический процесс, проявляют дисси- пативные свойства, существенно снижающие резонансные вибрации конструкции. Наличие пластичного материала 6 позволяет получать петлю гистерезиса, соответствующую частотно-независимому, трению, что увеличивает полезный диссипативный эЛфект на низких частотах в сравнении с вязким демпАирова- нием.

Особенностью динамического гасителя является то, что в некоторых случаях при радиальном расположении тяг 4 и 7 не удается достигнуть высоких виброгасящих свойств. Так, например, при k « 2 (Лиг.З) основные Ь и дополнительные 7 тяги оказываются соединенными с угловыми точками на танке 1 и оболочке 2 (соответственно точки с и d) и практически не влияют на их колебания. В этом случае пеле- сообразно соединение дополнительных тяг 7 с танками 1 в точке е (пучность для защищаемого танка 1).

Формула изобретения

1. Динамический гаситель колебаний упругого танка с жидкостью, со- держащий устанавливаемую в упругом танке заполненную жидкостью или газом упругую оболочку, соединенную с концами по крайней мере двух тяг, отлич ающийся тем, что, с целью повышения эфАектявности гашения колебаний, он снабжен по крайней мере двумя заполненными пластичным материалом сильАОнами, одни из торцов которых связаны со свободными концами основных тяг, и дополнительными тягами, одни кониы которых связаннее другими ториами силыЬонов, а другие предназначены для соединения с упругим танком.

2. Гаситель поп.1, отличающийся тем, что длины дуг 1 между точками соединения основных тяг с упругой оболочкой выбраны из условия Ik

-fTR- m где k - номер используемого в гашении

тона свободных колебаний; R - радиус упругой оболочки m - натуральное число (го k).

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для устранения вредных вибраций различных объектов, погруженных в жидкость и заполненных жидкостью. Цель изобретения - повышение эффективности гашения колебаний за счет снижения резонансных вибраций без ухудшения антивибрационных свойств внутренней упругой оболочки на частотах антирезонанса. В режиме антирезонанса основные 4 и дополнительные 7 тяги не нагружены динамической нагрузкой и лишь компенсируют плавучесть упругой оболочки 2. При широкополосном возбуждении пластичный материал 6, заполняющий сильфоны 5, обуславливает увеличение диссипативных свойств гасителя, особенно на низких частотах. 1 п.з. ф-лы, 3 ил.

фиг. 2