Амортизатор с нелинейной характеристикой Советский патент 1978 года по МПК F16F13/00 

1

Изобретение относится к автомобилестроению, авиастроению, судостроению и может быть использовано для защиты оборудования от вибрагщй, уларов и толчков.

Известны амортизаторы с нелинейной характеристикой, содержащие корпус и жестко соединенное с ним основание с опорными поверхностями, и витую пружину с расположенными один внутри другого витками, взаимодействующую с опорными поверхностями l .

Недостатком известного амортизатора является невозможность получения требуемых нелинейных характеристик .

Целью изобретения является повышение стабильности нелинейной характеристики .

Для этого опорные поверхности выполнены со ступенчато-винтовыми площадками, расположенными под углом к оси пружины, с шагом в радиальном направлении, равным шагу пружины, а зазор между торцовыми плоскостями пружины и опорными поверхностями площадок равен

ра

h-- ао(

7.(

2

где Я а - деформация амортизатора в осевом направлении;

Ра - нагрузка на амортизатор в осевом направлении;

Sir)- заданное значение жесткости амортизатора, являющееся функцией радиальной координаты точки контакта п и параметров пружины.

На чертеже изобро1жен общий вид аморт и 3 ат ор а.

Амортизатор содержит витую плоскую пружину 1 с расположенными один внутри другого витками. Наружный виток пружины 1 защемлен между корпусом 2 и основанием 3. Основание 3 неподвижно соединено с корпусом 2. Корпус и основание имеют опорные поверхности , выполненные со ступенчатовинтовыми площадками 4, расположенньами под углом к оси пружины, с шагом в радиальном направлении, равным шагу пружины, а зазор между торцевой плоскостью пружины и точками контакта равен р

Т Л01-

Z(r)

где Да - деформация амортизатора в осевом направлении;

Ра - нагрузка на амортизатор :в осевом направлении; ZCil - заданное значение жесткое ти амортизатора, являющееся функцией радиальной координаты точки контакта п и параметров пружины. Виброизолируе(иП объект 5 крепится к внутреннему витку пружины 1, Корпус 2 амортизатора жестко установлен на раме б, Амортизатор работает следующим образом. Под действием веса виброизолируемого объекта и инерционных сил, возникающих при наличии возмущаювдах сил, пружина начинает деформироваться. По мере роста деформации происходит соприкосновение удаленных от оси витков пружины со ступенчатовинтовыми площадками , В точке соприкосновения пружины со ступенчатовинтовыми поверхностями происходит уменьшение степени свободы пружины в вертикальной и горизонтальной плос костях, т.е. часть пружины от наружного конца до точки контакта пружины с опорными площадками оказывается выключенной из работы. Жесткость пружины при этом будет увеличиваться и, наоборот, при уменьшении нагрузки на амортизатор уменьшается число рабочих витков, соприкоснувшихся с опорными площадками, и уменьшается жесткость амортизатора. Таким образом, выполнение опорных поверхностей со ступенчато-винтовыми площадками позволяет ограничивать перемещение витков пружины не только в вертикальном,но и в горизонтальном направлении. Расположение площадок под углом к оси пружины обеспечивает радиальную реакцию в точке контакта, равную усилию, действующему на амортизатор в данном направлении. Это обеспечивает стабильность и нелинейность характеристики амортизатора во всех направлениях. Расположение элементарных площадок в пространстве на спирали с осью пружины с шагом в радиальном направлении, равным шагу пружины, и зазором между торцовой плоскостью пружины и точками контакРота, равным п«Аат позволяет получать желаемый вид характеристики амортизатора, меняя по своему усмотрению величину h . В частном случае характеристика амортизатора может быть равночастотной. Формула изобретения Амортизатор с нелинейной характеристикой, содержащий корпус и соединенное с ним основание с опорными поверхностями, и витую пружину с расположенными один внутри другого витками, взаимодействующую с опорными поверхностями, отличающийс я тем, что, с целью повышения стабильности нелинейной характеристики, опорные поверхности выполнены со ступенчато-винтовыми площадками, расположенными под углом к оси пружины, с шагом в радиальном направлении, равным шагу пружины, а зазор между торцовыми плоскостями пружины и опорными поверхностями площадок равен , Ра Н Яа7 где Ла - деформация амортизатора в осевом направлении; Ра - нагрузка на амортизатор в осевом направлении; 2tf1 - заданное значение жесткости амортизатора, являющееся фуккцией радиальной координаты точки контакта V и параметров пружины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР t 117883, кл.Р 16 F13/00, 1958.