Вязкоупругий демпфер Советский патент 1993 года по МПК F16F9/10 

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к вязкоупругим де- мпферам, использующим вязкую жидкость как поглощающую среду для восприятия динамических нагрузок, и может быть использовано для виброизояяции различного оборудования, в том числе, трубопроводов.

Целью изобретения является повышение эффективности демпфирования.

На фиг. 1 представлен предлагаемый демпфер с двумя оболочками, продольный разрез; на фиг.2 - вариант исполнения демпфера, продольный разрез;

Вязкоупругий демпфер сддержит корпус 1, заполненный рабочей жидкостью 2, расположенные в нем, по крайней мере, две вложенные одна в другую с зазорами относительно друг друга цилиндрические оболочки - 3 и 4, охваченный ими поршень в виде стакана ё, обращенного торцом ко дну .корпуса и груз 6 цилиндрической формы, установленный внутри стакана 5. Каждая оболочка 3, 4 имеет днище 7 и-8, соответственно. Демпфер снабжен пружиной-сжатия 9, соединенной одним концом подвижно или жестко с одним из торцов груза 6 и свободно упирающейся другим в дно стакана 5, Кроме того, в днище 7 и 8 могут быть выполнены концентрические отверстия 10, 11с увеличивающимся к периферии диаметром в каждой последующей оболочке, в меньшем из которых 10 размещен груз б, а на концевых их участках выполнены уступы 12, 13. Каждое днище 7 и 8 оперто на дно

00

ND

«nJh

СЛ

00

00

корпуса 1, а его уступ - на днище последующей к периферии оболочки.

При этом для снижения веса демпфере груз б может быть выполнен полым.

Оболочки 3 и 4 могут иметь как одну высоту, так и разные высоты, а также ужесточения по верхнему срезу в виде отбор- товки.

С демпфируемым объектом может быть соединен либо поршень, как показано на фиг. 1, либо корпус. В качестве рабочей среды использована вязкая жидкость, например, кремнийорганическое соединение.

Вязкоупругий демпфер работает следующим образом.

При воздействии на поршень 5 динамических нагрузок от демпфируемого оборудования он перемещается внутри корпуса 1, увлекая за собой груз 6 и оболочки 3 и 4. Указанные перемещения поршня 5, оболочек 3 и 4 и груза б приводят к тому, что вязкая жидкость 2 деформируется и, перетекая из зоны уменьшающихся зазоров в зону увеличивающихся зазоров, создает сопротивление перемещению поршня 5. Кроме того, при относительных перемещениях груза б и оболочек 3 и 4 происходит трение между нижним срезом груза 6 и днищем 7 оболочки 3, между днищем 7 и 8 оболочек 3 и 4 и между днищем 8 оболочки 4 и дном корпуса 1, чем создается дополнительное сопротивление демпфера. Величина трения в зависящего от нее демпфирующего сопротивления демпфера регулируется пружиной 9. Днища 7 и 8 оболочек 3 и 4 препятствуют также радиальной деформации оболочек 3 и 4, уменьшающих демпфирующее сопротивление демпфера, при этом не ограничивают амплитуду статических и динамических перемещений поршня 5 относительно корпуса 1.

При выполнении оболочек 3 и 4 с концентрическими отверстиями 10 и 11 и уступами 12 и 13 поршень 5 при динамических смещениях увлекает за собой груз 6. При малых колебаниях поршня 5 груз б не вступает в контакт с уступами 12 и 13 днищ 7 и 8 оболочек 3 и 4, обеспечивая тем постоянство демпфирующего сопротивления демпфера, определяемого гидродинамическим взаимодействием поршня 5, груза б, оболочек 3 и 4 трением между нижним срезом груза б

и дном корпуса 1, регулируемым пружиной 9. При больших колебаниях поршня 5 происходит выборка зазоров в концентрических отверстиях 10 и 11 между грузом 6 и уступом

12 и между уступами 12 и 13 оболочек 3 и 4. В результате взаимодействия поршня 5, груза б и оболочек 3 и 4 происходит сначала прямая передача динамического воздействия от поршня 5 к грузу 6 и оболочкам возрастающего диаметра 3 и 4, а затем преобразование горизонтальных смещений груза 6 и оболочек 3 и 4 в вертикальные, что приводит к резкому росту демпфирующего сопротивления за счет дополнительной деформации жидкости 2. Этим обеспечивается нелинейная зависимость демпфирующего сопротивления демпфера от перемещений поршня 5 типа жесткой нелинейной характеристики, что особенно важно при ударных

воздействиях большой интенсивности типа сейсмического воздействия.

Таким образом, использование изобретения обеспечивает повышение эффективности демпфирования, в том числе при

больших горизонтальных относительных смещениях корпуса и поршня.

Формула изобретения

1. Вязкоупругий демпфер, содержащий заполненный рабочей жидкостью корпус, расположенные в нем по крайней мере две вложенные одна в другую цилиндрические оболочки и охваченные ими поршень в виде стакана, обращенного торцом ко дну корпу- са, и размещенный в стакане груз цилиндрической формы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности демпфирования, каждая оболочка выполнена с днищем, а демпфер снабжен пружиной сжатия, соединенной одним концом с одним из торцов груза и свободно упирающейся другим в дно стакана.

2. Демпфер по п.1,отличающийся тем, что в днищах оболочек выполнены по

одному в каждом концентрические отверстия с соответственно увеличивающимся к периферии диаметром в каждой последующей оболочке, в меньшем из которых размещен груз, каждое днище выполнено с

уступом так, что оно оперто на дно корпуса, а его уступ- на днище последующей к пери ферии оболочки.

Туг

/7 в 7 Ь

Составитель Л. Тарасова Техред М.Моргентал

Корректор С. Лисина

Использование: машиностроение, а именно виброзащитная техника, для виброизоляции различного оборудования, в том числе трубопроводов. Сущность изобретения: вязкоупругий демпфер содержит заполненный рабочей жидкостью корпус и расположенные в нем по крайней мере две вложенные одна в другую цилиндрические оболочки, имеющие днища, охваченные ими поршень в виде стакана и размещеннцй в последнем груз цилиндрической формы. Стакан обращен торцом ко дну корпуса. Между одним из торцов Груза и дном стакана установлена пружина сжатия. В днищах оболочек могут быть выполнены по одному и каждом концентрические отверстия с соответственно увеличивающимся к периферии диаметром в каждой последующей оболочке, в меньшем из которых размещен груз. При этом каждое днище выполнено с уступом так, что оно оперто на дно корпуса, а его уступ - на днище последующей к периферии оболочки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.