Гаситель колебаний поворотного объекта Советский патент 1992 года по МПК F16F7/04 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к энергопоглощающим устройствам, и предназначено для гашения кинетической энергии колебаний поворотного объекта.

Известен гаситель колебаний поворотного объекта, содержащий соосно установленные барабан, цилиндр и закрепленные на них упругие элементы в виде скоб замкнутой формы, образованной участками, изогну гымм по наружному радиусу цилиндра и внутреннему радиусу барабана и сопряженными между собой дуговыми участками.

Недостатком этого гасителя является передача на поворотный объект значительных ускорений из-за низких фрикционных свойств гасителя. ч

Наиболее близким к предлагаемому является гзситеЛь колебан ч поворотного объекта, содержащий основание, соосно установленные барабан, предназначенный для закрепления на поворотном объекте, и цилиндр с ограничителями, расположенными на его стороне, обращенной к барабану, упругие элементы в виде скоб замкнутой формы, образованных участками, изогнутыми по наружному радиусу цилиндра и внутреннему радиусу барабана и сопряженными между собой дуговыми участками, установленные между барабаном и цилиндром и закрепленные на последнем между ограничителями на разных расстояниях от них

НеДостатками известного гасителя колебаний поворотного объекта являются малая эффективность гашения колебаний из-за незначительной работы сил трения между скобами и барабаном при малых углах поворота поворотного объекта, невысокая точность возврата объекта в исходное положение после затухания колебаний из- за фрикционной связи между основанием и поворотным объектом во время движения объекта к исходному положению и отсутствия устройства, фиксирующего исходное положение поворотного объекта.

2

V| М

Целью изобретения является повышение эффективности гашения колебаний за счет увеличения работы сил трения между скобами и барабаном.

Указанная цель достигается тем. что известный гаситель колебаний поворотного объекта, содержащий основание, соосно установленные барабан, предназначенный для закрепления на поворотном объекте, и цилиндр с ограничителями, расположенными на его стороне, обращенной к барабану, упругие элементы в виде скоб замкнутой формы, образованной участками, изогнутыми по наружному радиусу цилиндра и внут- реннемурадиусу барабана и

сопряженными между собой дуговыми участками, установленные между барабаном и цилиндром и закрепленные на последнем между ограничителями на разных расстояниях от них, снабжен тягой, шарнирно закрепленной на цилиндре и на основании по одному сторону от оси симметрии, перпендикулярной основанию.

Кроме того, с целью повышения точности возврата поворотного объекта в исходное положение после затухания колебаний, гаситель колебаний поворотного объекта снабжен дополнительными упругими элементами в виде предварительно поджатых пружин, установленных на оснований для взаимодействия с поворотным объектом, а одна из скоб, установленная на наибольшем расстоянии от ограничителей, закреплена на барабане так, что расстояние от нее до ограничителей выбрано равным удвоенному наименьшему расстоянию от одной из скоб до ограничителей.

На фиг. 1-3 схематически изображен гаситель колебаний поворотного объекта.

Гаситель колебаний поворотного объекта содержит основание 1, шарнирно связанное с поворотным объектом 2 через ось 3,соосно установленные барабан 4, закрепленный на поворотном обьекте 2, и цилиндр 5 с равнорасположенными ограничителями 6-8, шарнирно связанный с поворотным объектом 2 через ось 9, упругие элементы в виде скоб 10-12 замкнутой формы, закрепленные на цилиндре заклепками 13 на разных расстояниях AjB и С от ограничителей, тягу 14, шарнирно закрепленную на цилиндре 5 и на основании 1 по одну сторону оси симметрии гасителя, перпендикулярной основанию 1, две Предварительно поджатые пружины 15, установленные на основании 1 по обе стороны оси симметрии на одинаковых от нее расстояниях, каждая из которых взаимодействует с поворотным объектом 2 посредством штока 16, расположенного в направляющей 17 основания 1, через регулировочную шайбу 18, зафиксированную гайкой. Причем скоба 12, установленная на наибольшем расстоянии С от ограничителей, закреплена на барабане 4 с помощью

заклепок 13, а расстояние С от нее до ограничителей выбрано равным удвоенному наименьшему расстоянию А от скобы 10 до ограничителей 6 и 8. Скобы 10 и 11 имеют с барабаном 4 фрикционную связь.

Гаситель колебаний поворотного объекта работает следующим образом.

В результате динамического воздействия на поворотный объект 2 он начинает колебаться на оси 3 относительно основания 1. При повороте объекта 2 из исходного среднего положения относительно основания 1 по ходу часовой стрелки корпус поворотного объекта воздействует через шток 16 и шайбу 18 на правую предварительно

поджатую пружину 15 и, преодолев усилие предварительного поджатия пружины, вызывает ее дальнейшее сжатие. При этом тяга 14 воздействует на цилиндр 5, заставляя его повернуться на оси 9 относительно барабана 4 против хода часовой стрелки. Цилиндр увлекает за собой скобы 10 - 12, которые перекатываются по наружной поверхности цилиндра и внутренней поверхности барабана до упора скобы 10 в

ограничитель 8. Дальнейший поворот цилиндра относительно барабана сопровождается скольжением с трением скобы 10 по внутренней поверхности барабана и одновременным обкатыванием по цилиндру и

барабану скоб 11 и 12 до упора скобы 11 в ограничитель 6. Завершаюа1ая фаза поворота цилиндра относительно барабана против хода часовой стрелки сопровождается скольжением с трением скоб 10 и 11 по

внутренней поверхности барабана с одновременным обкатыванием по цилиндру и барабану скобы 12 до .ее упора в ограничитель 7, При этом момент сопротивления гасителя возрастает до максимальной

величины, которая складывается из силы трения скоб 10 и 11 о внутреннюю поверхность барабана 4, силы упругого взаимодействия скобы 12 с ограничителем 7, силы упругости сжатой пружины 15,

Обратное движение поворотного объекта 2 против хода часовой стрелки сопровождается поворотом цилиндра 5 относительно барабана 4 по ходу часовой стрелки при свободном перекатывании скоб 10-12 между цилиндром и барабаном до упора скобы 10 в ограничитель б.

Благодаря выбору расстояния С от скобы 12 до ее ограничителей 7 и 8 равным удвоенному наименьшему расстоянию А от

скобы 10 до ее ограничителей б и 8 упор

скобы 10 в ограничитель б произойдет в момент, когда поворотный объект 2 будет находиться в своем исходном среднем положении Дальнейшее движение поворотного объекта 2 от его среднего положения против хода часовой стрелки будет сопровождаться перекатыванием скоб 11 и 12 до упора скобы 11 в ограничитель 7, перекатыванием скобы 12 до ее упора в ограничитель

Скольжение с трением скоб 10 и 11 о внутреннюю поверхность барабана при движении поворотного объекта от исходного среднего положения к крайнему и последующее свободное перекатывание скоб 10 - 12 при движении поворотного объекта от крайнего положения к исходному обеспечиваются как в течение положительного, так и отрицательного полупериодов колебательного цикла поворотного объекта.

Расположение тяги 14 под углом а к продольной оси симметрии гасителя, направленным в сторону поворотного объекта 2, обеспечивает превышение угла поворота цилиндра 5 относительно бараба- на 4 над углом поворота объекта 2 относительно основания 1, в результате чего увеличивается путь скольжения с трением скоб 10 и 11 о внутреннюю поверхность барабана, а следовательно, возрастает и ра- бота сил трения скоб 10 и 11 о барабан.

Предварительно поджатые пружины 15 создают запирающий момент поворотного объекта 2 в его исходном положении, что вместе с возможностью отключения фрик- ционной связи между поворотным объектом 2 и основанием 1 за счет свободного перекатывания между цилиндром и барабаном всех скоб 10- 12 при движении поворотного

0

5 0

5 0

5

объекта от крайнего положения к исходному обеспечивает точность возврата поворотного объекта в его исходное положение после затухания колебаний

Формула изобретения

1.Гаситель колебаний поворотного объекта, содержащий основание, соосные барабан, предназначенный для закрепления на поворотном объекте, и цилиндр с ограничителями, расположенными на его стороне, обращенной к барабану, упругие элементы в виде скоб замкнутой формы, образованных участками, изогнутыми по наружному радиусу цилиндра и внутреннему радиусу барабана и сопряженными между собой дуговыми участками, установленные между барабаном и цилиндром и закрепленные на последнем между ограничителями на разных расстояниях от них, отличающий- с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса гашения колебаний, он снабжен тягой, шарнирно закрепленной на цилиндре и на основании по одну сторону от оси симметрии, перпендикулярной основанию,

2.Гаситель поп 1,отличающийся тем, что, с целью повышения точности возврата в исходное положение он снабжен дополнительными упругими элементами в виде предварительно поджатых пружин, установленных на основании для взаимодействия с поворотным объектом, а одна из скоб, установленная на наибольшем расстоянии от ограничителей,закреплена на барабане так, что расстояние от нее до ограничителей выбрано равным удвоенному наименьшему расстоянию от одной из скоб до ограничителей.

12

11

8

# Фиг. i

1

в

/4

X Ј оС

I

t

I

M

rt JB Г Угол sfoff0pff/r tf qv/n/wfya

Изобретение относится к машиностроению, в частности к гасителям колебаний поворотного объекта.Целью изобретения явля- ется повышение эффективности гашения колебаний. Это достигается тем, что гаситель колебаний снабжен тягой 3, шарнирно Закрепленной на цилиндре 5 и основании 1 по одну сторону от оси симметрии перпендикулярно основанию 1, дополнительными упругими элементами в виде предварительно поджатых пружин 15, установленных между основанием 1 и поворотным объектом 2, а одна из скоб закреплена на барабане на определенном расстоянии от ограничителей б и 8. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Угол fioffopesna цилиндра