Амортизирующее устройство Советский патент 1993 года по МПК H05K7/12 F16F7/12 

Изобретение относится к средствам амортизации и может быть использовано для защиты радиоэлектронной аппаратуры и промышленного оборудования от вибрационной и ударной нагрузки,крутильных ко- л 5баний преимущественно на инфранизких ч|стотах. Изобретение может быть также использовано в упругих и предохранительных муфтах, в качестве устройства торможения, а также в качестве подвески транспортных средств.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения защиты от крутильных колебаний, повышения энергоемкости.

На фиг.1, 2 показан первый конструктивный вариант амортизирующего устройства с шаровыми демпферами, сечение А-А, Б-6, на фиг.З, 4 - второй конструктивный

вариант амортизирующего устройства с коническими демпферами, сечение В-В, Г-Г; на фиг.56 - второй конструктивный вариант амортизирующего устройства с шароидо-ко- ническими демпферами, сечение Д-Д, Е-Е; на фиг. 7 - шароконический демпфер, общий вид; на фиг. 8-эллипсоидо-конический демпфер, общий вид; на фиг.9 - 12 - третий конструктивный вариант амортизирующего устройства с шаровыми, цилиндрическими и эллипсоидными демпферами, сечение Ж-Ж, И-И; на фиг. 13 - четвертый конструктивный вариант амортизирующего устройства с шаровыми демпферзми; на фиг.14 - пятый конструктивный вариант амортизирующего устройства с коническими и цилиндрическими демпферами, на фиг.15 - демпфер, сечение К-К.

СО

о

00

4 СЛ

ы

Первый конструктивный вариант амортизирующего устройства (фиг. 1, 2) содержит цилиндрический корпус 1 с крышкой 2 и установленный внутри корпуса 1 с зазором передающий узел, выполненный в виде штока 3 с поршнем 4 в виде диска 5, по периферии которого закреплена обойма 6. Демпферы 7, установленные концентрически в обойме 6, имеют шаровую форму. На сопряженные поверхности корпуса 1, диска 5 и шаровых демпферов 7 нанесено энергопоглощающее покрытие 8.

Второй конструктивный вариант амортизирующего устройства (фиг.З, 4), содержит цилиндрический корпус 1 с крышкой 2. Торцевые поверхности корпуса 1 относительно оси устройства выполнены коническими с уклоном конуса к оси устройства. Внутри корпуса 1 установлен с зазором передающий узел в виде штока 3 с поршнем 4, по периферии которого закреплена обойма 6. Демпферу 9, установленные концентрически в обойме б, имеют коническую форму. На сопряженные поверхности корпуса 1, диска 5 и демпферов 9 конической формы нанесено энергопоглощающее покрытие 8.

В первом подварианте (фиг,5 - 7) указанного конструктивного варианта демпфе- ры 10 выполнены шароконической формы. Во втором подварианте (фиг.5, б, 7) - де- мпферы 11 выполнены эЛлипсоидо-кониче- ской формы.

Третий конструктивный вариант амортизирующего устройства {фиг.9, 12) содержит цилиндрический корпус 1 с крышкой 2. Передающий узел, выполненный в виде штока 3 и поршня 4 с обоймой 6, установлен внутри корпуса 1 с зазором. Демпферы 7, установленные между обращенными друг к другу поверхностями обоймы б и корпуса 1, имеют шаровую форму.

В первом варианте (фиг. 10) указанного конструктивного варианта демпферы 12 выполнены цилиндрической формы. Во втором подварианте (фиг. 11) -.демпферы 13 выполнены эллипсоидной формы.

В четвертом конструктивном варианте амортизирующего устройства (фиг.13), представляющем собой комбинацию первого и третьего конструктивных вариантов, демпферы 7 шаровой формы установлены в зазорах между торцевыми и цилиндрическими поверхностями корпуса 1 и поршня 4.

В пятом конструктивном варианте

амортизирующего устройства (фиг.14),

представляющем собой комбинацию второYo и третьего конструктивных вариантов, в

зазорах между торцевыми поверхностями

корпуса 1 и поршня 4 установлены демпферы 9 конической формы, а в зазорах между цилиндрическими поверхностями корпуса 1 и поршня 4 установлены демпферы 12 цилиндрической формы.

Возможны также другие конструктивные варианты амортизирующего устройства, построенные на технических решениях первых трех вариантов.

Демпфер (фиг.15) выполнен из пенопо- лиуретана 14 и армирован проволокой 15 (например, типа ЭИ-708А), имеющей спиральную навивку. Изготовление демпфера осуществляется следующим образом. Сна5 чала выполняют спиральную навивку проволоки 15. Затем, в случае изготовления демпфера 7 шаровой формы, проволоку 15 со спиральной навивкой сматывают в клубок. Далее проволочный клубок помещают

0 в пресс-форму, где происходит заполнение и вспенивание полиуретэна 14. В случае изготовления демпфера конической 9, шароконической 10, эллипсоидо-конической 11, цилиндрической 12 или эллипсоидной 13

5 формы проволоку 15 со спиральной навивкой наматывают на оправке, например, на намоточном станке до получения заданной формы. Далее осуществляют в пресс-форме заполнение и вспенивание полиуретана 14.

0

Поверхность демпфера после его изготовления представляет собой трехразмер- ную скелетную структуру из волокон уретана 14 и проволоки 15.

5 Демпферы, установленные в зазорах между рабочими поверхностями корпуса 1 и поршня 4, взаимодействуют с энергопоглощающим покрытием 8, выполненным в виде крючковатых фрагментов 16 тканевой за0 стежки.

Принцип работы амортизирующего устройства.

При воздействии на поршень 4 осевой нагрузки (фиг.1 | происходит сжатие (растя5 жение) демпферов 7 шаровой формы, находящихся между торцевыми поверхностями корпуса 1 и поршня 4, При этом осуществляется сцепление (расцепление) крючков 16 фрагмента тканевой застежки 8 с сетчатой

0 скелетной структурой полиуретановой пены 14 и витками проволоки 15. Кроме того при деформации демпфера 7 происходит вытеснение воздушных масс из лабиринтных пор скелетной структуры полиуретановой пены

5 14, на что также расходуется энергия динамического воздействия.

ч При воздействии на поршень 4 вращающего момента (фиг.9) происходит перекатывание демпферов 7 шаровой формы вдоль цилиндрических поверхностей корпуса 1 и

обоймы 6. При этом осуществляется одновременное Сцепление (расцепление) крючков 16 фрагмента тканевой застежки со скелетной структурой полиуретановой пены 14 и витками проволоки 15.

При воздействии на амортизирующее устройство комплексной динамической нагрузки в трех плоскостях, включая крутиль- ные калебания или вращательные движения, происходит одновременное сжатие, растяжение и перекатывание демпфе- ров указанных типов. При этом обеспечивается эффективное энергопоглощение.

При использовании амортизирующего устройства в качестве упругой муфты или предохранительной муфты на поршень 4 воздействует крутящий момент. При этом, если величина крутящего момента не обеспечивает расцепление полиуретановой пены 14 и витков проволоки 15 демпферов с крючковатыми фрагментами 16 тканевой застежки, то устройство выполняет функцию упругой муфты с эффективным демпфированием. Если величина крутящего момента обеспечивает расцепление демпферов с крючковатыми фрагментами 16, то устройство выполняет функцию предохранительной муфты с обеспечением эффективного энергопоглощения.

При использовании амортизирующего устрбйства в качестве устройства торможения должно обеспечиваться условие расцепления демпферов с крючковатыми фрагментами 16 при воздействии крутящего момента. Перекатывание демпферов между корпусом 1 и поршнем 4 сопровождается эффективным энергопоглощением.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в возможности его широкого использования в качестве средства амортизации, упругих и предохранительных муфт и устройства торможения.

Изобретение обеспечивает защиту оборудования от комплексной динамической нагрузки преимущественно на инфрзнизких частотах. 5 %

Формула изобретения

1. Амортизирующее устройство, содержащее корпус, ца внутренней поверхности

0 которого нанесено энергопоглощающее покрытие, установленный в нем с зазором передающий узел, на поверхности которого нанесено энергопоглощающее покрытие, и демпферы с энергопоглощающим покрыти5 ем, установленные в зазорах, отличающееся тем, что корпус выполнен цилиндрической формы, передающий узел выполнен в виде штока с поршнем в виде диска, по периферии которого закреплена обойма,

0 а демпферы установлены в обойме по обе стороны диска и/или между обращенными одна к другой поверхностями обоймы и корпуса.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- 5 с я тем, что демпферы, установленные в обойме, имеют или шаровую, или коническую, или шароконическую, или эллипсои- до-коническую форму, а торцевые поверхности корпуса относительно оси уст- 0 ройства выполнены коническими с уклоном конуса к оси устройства.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что демпферы, установленные между обращенными одна к другой поверхно- 5 стями обоймы и корпуса, имеют цилиндрическую форму,

4. Устройство по пп.1 -3, отличающее с я тем, что каждый демпфер выполнен из пенополиуретана, армированного прово- 0 локой, имеющей спиральную навивку, а энергопоглощающее покрытие выполнено в виде крючковатых фрагментов тканевой застежки.

1

и

1

Использование:машиностроение, радиоэлектронная аппаратура. Сущность изобретения: устройство содержит корпус, установленный в нем с зазором передающий узел постановленные в зазорах де- мпферы. На обращенных поверхностях корпуса, передающего узла и демпферов нанесено энергопоглощающее покрытие. Корпус выполнен цилиндрическим. Передающий узел выполнен в виде штока с поршнем в виде диска и обоймы, установленной по периферии диска. Демпферы размещены по обе стороны диска и/или между обращенЧ нымй поверхностями корпуса и обоймы, Демпферы могут имет.ь шаровую, или коническую, или шароконическую, или эллипсоидо-коническую форму, а торцевые поверхности корпуса относительно оси устройства могут быть выполнены коническими. Демпферы могут быть выполнены из пенополиуретана, армированного проволокой. Энергопоглощающее покрытие может быть в виде крючковатых фрагментов тканевой застежки. 3 з.п. ф-лы, 15 ил.

1

1

Til

Фи г. it

1

1

8

г-г

Фи г 4

Фиг5