Демпфирующее устройство Советский патент 1980 года по МПК F16F7/08 

(54) ДЕМПФИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к устройствам для гашения крутильных колебаний, а также демпфирования вращения механизмов и может быть использовано в любой отрасли машиностроения. Известно устройство для демпфирования крутильных колебаний валов, содержаш.ее массивный жесткий маховик, который соединяется с валом через упругий резино-металлический элемент, концентрично расположенный между ними 1. Недостатком устройства является низкая эффективность работы демпфера из-за отсутствия настройки демпфера на частоту возмущаюш.ей силы. По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к предлагаемому изобретению является демпфирующее устройство, содержащее неподвижный корпус, закрепленные на нем упругие нити и жесткие пластины, перемещаемые в направлении, перпендикулярном нитям, и взаимодействующие с их концами 2. Недостатком устройства является узкая область применения вследствие того, что оно предназначено для гашения колебаний только при возвратно-поступательном движении. Целью изобретения является повышение эффективности гашения колебаний и расширение области применения. Цель достигается тем, что корпус выполнен в виде пустотелого цилиндра, нити закреплены на нем радиально, а жесткие пластины установлены коаксиально относительно корпуса с возможностью поворота вокруг его оси. Кроме того, пластины выполнены в сечении серповидными, устройство также снабжено узлом регулировки точки контакта пластины с нитями по их длине, при этом пластины снабжены шарнирами для крепления их к демпфируемому объекту, а упругие нити расположены под углом -К главной нормали к выпуклой поверхности в точке контакта их с пластинами. На чертеже изображено предлагаемое устройство в разрезе. Демпфирующее устройство содержит корпус 1, выполненный в виде пусготелого цилиндра, с закрепленными на нем равномерно по окружности упругими нитями 2, и жесткие пластины 3, установленные коаксиально относительно корпуса 1 на демпфируемом объекте 4, с возможностью поворота вокруг его оси. Корпус 1 закрыт с торца крышкой 5. Пластины 3 расположены по окружности и выполнены в сечении серповидными и имеют вогнутые и выпуклые поверхности 6 и 7 и соединены с демпфируемым объектом 4 шарнирами 8 и снабжены упорами 9. Упругие нити 2 закреплены на упругой ленте 10, подпружиненной упругими прокладками 11. Упругая лента 10 фиксируется на корпусе 1. На ленте 10 установлен узел 12 регулировки длины упругих нитей 2, выполненный, например, в виде болта с гайкой, соединяющего концы ленты 10. Упругие нити 2 в точке контакта с выпуклой поверхностью образуют с нормалью, проведенной в этой точке, угол О С о 90°.

Демпфируюш,ее устройство работает следу юищм образом.

При возникновении крутильных колебаний демпфируемого объекта 4 корпус 1 начинает колебаться относительно объекта 4. При этом упругие нити 2, закрепленные на ленте 10. скользят по поверхностям 6 и 7 профилированных пластин 3, изгибаются и взаимодействуют с окружающими их нитями 2. Упругая связь корпуса 1 с демпфируемым объектом 4 сохраняется до тех пор, пока вершины упругих нитей 2, охватывающих пластины 3, при их изгибе не достигнут вергнины пластин 3. Следовательно, при сохранении упругой связи де.мифер работает как динамический гаситель колебаний с трением, и крутильные колебания эффективно 1;асятся за счет динамического воздействия

корпуса i, играюЦ.его роль маховой массы, а также благодаря взаимодействию упругих нитей 2 между собой и с поверхностями 6 и 7 профилированных пластин 3. При больших амплитудах колебания корпуса i отьюсительно демпфируемого объекта 4 или при демпфировании вращения объекта 4 пластины 3 выходят из зацепления с окружающими их упругими нитями 2 и при своем круговом смещении относительно корпуса 1 деформируют последующие нити 2. Следовательно, в этом случае демпфирующее устройство работает как поглотитель колебаний, эффективно рассеивающий энергию крутильных колебаний или энергию вращения обьекта 4 за счет деформации упругих нитей 2 и трения их между собой и с поверхности б и 7 профилированных пластин 3.

При иснользовании устройства преимущественно для демпфирования врангения объекта 4 одного направления корпус 1, жестко соединенный с телом (на чертеже не показано), относительно которого демпфируется вращение объекта 4, поглощает энергию преимущественно при вращении объекта 4 в направлении нормали к выпуклой поверхности 7 пластин 3. В этом случае при шарнирном соединении пластин 3 с объектом 4 упоры 9 препятствуют повороту пластин 3, и вогнутая поверхность 6 пластин 3 изгибает упругие нити 2 с наличием точки контакта вблизи места закренления упругих

нитей 2 в ленте 10, чем обеспечивается повышенное демпфирование, которое увеличивается при расположении упругих нитей 2 под углом, меньшим 90° к главной нормали к выпуклой поверхности 7 в точке контакта. Если объект 4 вращается в направлении, противоположном главной нормали к выпуклой поверхности 7 пластин 3, то поверхности 7 контактируют с упругими нитями 2 вблизи вершин последних, что облегчает их изгиб. Кроме того, упругие нити 2 поворачивают пластины 3 относительно шарниров 8 и практически исключают демпфирование объекта 4.

Изменение демпфирующих характеристик осушествляется узлом 12 регулировки, болт и гайки которого стягивают упругую ленту 10, которая деформирует упругую прокладку 11 и изменяет рабочую длину упругих нитей 2.

Устройство с переменной в зависимости от направления вращения величиной демпфирования может быть использовано, например, для демпфирования вращения двери при ее закрытии с целью исключения удара двери о косяк. В этом случае на корпус демпфера устанавливается постоянно действующая упругая связь, обеспечивающая упругое соединение двери с косяком, например, спиральная пружина, концы которой жестко соединяются с корпусом и объектом (осью демпфера), при этом корпус жестко связывается, например, с косяком, а ось демпфера с дверью, тогда открытие двери не требует большого усилия, а закрытие происходит плавно, так как потенциальная энергия сжатой пружины поглощается демпфером.

Применение данного изобретение значительно повышает эффективность гашения крутильных колебаний и расширяет область нрименения демпфирующего устройства.

Формула изобретения

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

&

№ 255704, кл. F 16 F 7/08 1967 (прототип).

/

x

L

I N

X