Амортизатор Советский патент 1992 года по МПК F16F7/12 

Изобретение относится к промышленности средств связи и может быть использова- но для защиты радиоэлектронной и телевизионной аппаратуры от действия вибраций и ударов со стороны носителей (преимущественно наземного, авиационного и корабельного транспорта).

Известен амортизатор, содержащий кольцеобразный элемент из упруго-пластичного материала (металла), который с одной стороны крепится (приваривается) по образующей кольца к плоской перемычке, а с противоположной стороны крепится болтами, проходящими через отверстия в стенке кольца, к амортизируемому блоку 1.

Недостатком этого амортизатора является узкая область его применения в условиях действия ограниченного числа ударов, когда кольцеобразный элемент из пластичного материала получает остаточные деформации в процессе силовых нагружений ударного характера. После выбора хода амортизатора (при максимальной его деформации) удароизолирующий эффект прекращается и амортизатор выключается из работы.

ч

О

СО 00

со

со

Кроме того, имеет место значительная концентрация напряжений в районе отверстий в стенке кольца и ослабление прочности материала кольца в месте его сварки с перемычкой, что приводит к разрушению амортизатора при его нагружении знакопеременными силовыми воздействиями, т.е. к снижению надежности его работы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является амортизатор, содержащий эластичное кольцо и две диаметрально расположенные относительно кольца опорные планки, выполненные из связанных между собой внешней и внутренней частей с пазами на обращенных друг к другу поверхностях, в кототрых размещено кольцо 2.

Недостатком данного амортизатора являются неудовлетворительные вибро-удэ- роизолирующие свойства и низкая надежность его работы в условиях пространственных линейных перегрузок, так как только одном вертикальном направлении деформации возможно достижение оптимальной жесткостной характеристики амортизатора, когда кольцо работает на сжатие (растяжение) от нагрузок, направленных в центр кольца или от его центра. Действие силовых нагрузок в двух взаимно перпендикулярных поперечных направлениях {вдоль центральной оси эластичного кольца и по касательной к его окружности) приводит к изменению характера деформации эластичного кольца, когда наряду с деформациями сжатия (растяжения) и изгиба появляются деформации кручения и. как следствие, ухудшение вибро-удароизолиру- ющих свойств амортизатора в целом.

Целью изобретения является улучшение виброизоляции и повышение надежности работы амортизатора.

На фиг.1 изображен амортизатор, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - амортизатор при макси- мально возможном сжатии (а), растяжении (б) и максимально возможной поперечной деформации (в); на фиг.4 - силовая характеристика (сплошная линия - нагружение, пунктирная линия - разгружение).

Амортизатор содержит две взаимно перпендикулярные пары эластичных колец 1, 2 и 3, 4 и опорный узел для эластичных колец, выполненный в виде двух пар диа- -метралъно охватывающих кольца и связанных между собой внешних 5.6 и внутренних 7, 8 планок с параллельными и симметричными относительно оси амортизатора пазами 9. расположенными на обращенных друг к другу в паре поверхностях, в которых размещены ветви каждой пары колец.

Внешние и внутренние планки связаны между собой попарно (5 и 7, 6 и 8) винтами 10 и размещены сверху и снизу относительно эластичных колец. Планки 5 и 6 выполнены с резьбовыми отверстиями 11, 12 и лысками 13, служащими для закрепления амортизатора на носителе, а на амортизаторе - блока аппаратуры.

Каждое эластичное кольцо 1, 2, 3, 4 мо0 жет быть выполнено в виде тора из сплетенных между собой ветвей проволоки или стального троса малого диаметра d-1-2 мм с числом ветвей троса в торе z 3.

Амортизатор может быть снабжен вин5 товой пружиной 14, размещенной между парами планок 5, 7 и 6, 8 опорного узла и воспринимающей на себя часть (от 0 до 50%) статического веса блока аппаратуры. Остальная часть веса блока (от 50 до 100%)

0 воспринимается эластичными кольцами.

В одной из пар планок опорного узла(на фиг.1 в верхней паре) между планками 5 и 7 может быть установлен набор пружинных разрезных в радиальном направлении шайб

5 15 (толщиной 0.2-0.3 мм) с числом п от 2 до 5), разрезы которых смещены в окружном направлении. При этом лепестки 16 расположены под участками эластичных колец 1 и 2. размещенных в пазах 9 внешних планок

0 5 и 6, и одновременно над участками эластичных колец 3 и 4, размещенных в пазах 9 внутренних планок 7 и 8. Внутрення планка 7 (фиг.2) может быть выполнена многогранной (например, восьмигранной) по числу ле5 пестков 16 шайб 15. Пружинные шайбы 15 могут быть выполнены из стали 65Г или бери л лиевой бронзы.

Внутри винтовой пружины 14 на торце внутренней планки 8 (на фиг. Т в нижней

0 паре планок опорного узла) может быть установлен дополнительный набор пружинных разрезных в радиальном направлении шайб 17 (толщиной 0,2-0,3 мм с числом п от 2 до 5), разрезы которых смещены вркруж5 ном направлении, а их лепестки 18 парал- лельны боковой поверхности пружины 14.

Амортизатор работает следующим образом,

При воздействии нагрузки со стороны

0 носителя, например, вертикальной нагрузки снизу вверх блок аппаратуры смещается вниз относительно основания носителя, деформируя эластичные кольца 1. 2, 3. 4 и пружину 14. Материал колец 1, 2, 3. 4 и

5 пружины 14 испытывает напряжения как сжатия, так и изгиба, и силовая характеристика P-f(Y) (фиг. 4) имеет незначительный наклон (участок OYi), жесткость амортизатора мала и виброизоляция амортизируемого блока наиболее благоприятна. При

дальнейшей деформации выбирается зазор между эластичными кольцами 3, 4 и лепестками 16 пружинных разрезных шайб 15, которые включается в работу, отгибаясь вверх. Одновременно лепестки 16 разрез- ных шайб 15, установленные в амортизаторе внахлест, смещаются относительно друг друга в окружном направлении, создавая силы трения. Жесткость и энергоемкость амортизатора существенно повышаются (участок Yi-Y2 силовой характеристики. фиг.4).

На участке Y2-Y3 в работу вступают лепестки 18 пружинных шайб 17, которые отжимаются к продольной оси амортизатора давлением нижних витков винтовой конической пружины 14. При этом пружина 14 и амортизатор в целом сохраняют низкую жесткость и хорошие виброизолирующие свойства.

На участке Уз-Уз (фиг.4) существенно увеличивается жесткость амортизатора за счет прогрессивного увеличения жесткости винтовой конической пружины 14. нижние витки которой полностью отжимают к цент- ру амортизатора лепестки 18 пружинных шайб 17 (фиг.З, а).

При отрыве амортизированного блока от основания в работу включаются лепестки 16 пружинных шайб, которые деформиру- ются участками эластичных колец 1 и 2 (фиг.З. б). Характер силовой характеристики (Y) в этом случае принципиально не отличается от силовой характеристики, приведенной на фиг.4.

Действие горизонтальных нагрузок приводит к смещению верхней пары планок опорного узла относительно нижней пары планок. При этом включаются в работу эластичные кольца 1, 2, 3, 4 доля участия каж- дого из которых в суммарной силовой характеристике зависит от направления воздействия.

Учитывая пространственную схему размещения эластичных колец в амортизаторе, здесь практически имеет место независимость его суммарной силовой хэрактеристи- ки от направления деформации в поперечном направлении и равночастность в любом поперечном направлении нагруже- ния.

Причем включение в работу пружинных шайб 15 и 17 (к основной работе колец 1, 2, 3, 4 и пружины 14) происходит после выбора зазоров между участками эластичных колец 1, 2 и лепестками 16, а также зазоров между витками пружины 14 и лепестками 18 пружинных шайб 17 (фиг.З, в).

Характер силовой характеристики при поперечной деформации амортизатора близок к силовой характеристике, приведенной на фиг.4.

Такое исполнение амортизатора обеспечивает улучшение виброизолирующих свойств и повышение надежности его работы.

Формула изобретения

1. Амортизатор, содержащий опорный узел и связанный с ним кольцевой эластичный элемент, отличающийся тем, что, с целью улучшения виброизоляции и повышения его надежности, кольцевой эластичный элемент выполнен в, виде двух взаимно перпендикулярных пар колец, опорный узел - в виде двух пар связанных между собой диаметрально охватывающих кольца планок с расположенными на обращенных друг к другу в паре поверхностях параллельными и симметричными относительно оси пазами, в которых размещены ветви каждой пары колец.

2. Амортизатор лоп.1,отличающи- й с я тем. что каждое кольцо навито в виде тора. .

3. Амортизатор по п.2, отличающийся тем, что он снабжен винтовой пружиной, размещенной между парами планок опорного узла.

4. Амортизатор по п.З, отличающийся тем, что он снабжен набором пружинных разрезных в радиальном направлении шайб, разрезы которых смещены в окружном направлении, установленным между планками одной из пар.

5. Амортизатор по п.4, отличающийся тем, что он снабжен установленным внутри пружины и связанным с одной из планок второй пары дополнительным набором пружинных разрезных в радиальном направлении шайб, разрезы которых смещены в окружном направлении.

1

1

3 I S П „

Ш1

Ю

Амортизатор относится к средствам связи, может быть использован для защиты радиоэлектронной и телевизионной аппаратуры в условиях ее эксплуатации на подвижных носителях, преимущественно наземного, авиационного и корабельного транспорта. Цель изобретения - улучшение виброизолирующих свойств амортизатора и повышение надежности его работы за счет повышения степени защищенности и надежности аппаратуры, эксплуатируемой в условиях воздействия нагрузок со стороны носителей. Амортизатор содержит опорный узел и связанный с ним кольцевой эластичный элемент, выполненный в виде двух взаимно перпендикулярных пар колец 1, 2 и 3, 4. опорный узел выполнен в виде двух пар диаметрально расположенных и попарно связанных между собой планок 5, 6 и 7, 8 с параллельными и симметричными относительно оси пазами 9, расположенными на обращенных друг к другу в паре поверхностях, в которых размещены ветви каждой пары торовых колец. Между парами планок 5. 6 и 7, 8 размещена винтовая пружина 14, а между планками одной из пар установлен набор пружинных разрезных шайб 15, а внутри пружины 14 установлен и связан с одной из планок второй пары дополнительный набор пружинных разрезных шайб 17. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. w fe

to

16

Фиг. 2,

о)

/б

У b V,