Амортизатор Советский патент 1981 года по МПК F16F9/06 

Изобретение относится к средствам зашиты машин и механизмов от ударов и вибрации и может быть использовано в области общего машиностроения. Известен амортизатор, содержаший две опоры, упругий элемент, маховик и винтовую пару, служащую для преобразования поступательного движения опор во вращательное движение маховика 11 Недостатком известного амортизатора является большой коэффициент трения в винтовой паре и значительные углы под1 ; вма витков винта и гайки, что ухудшает виброизолирующие свойства амортизатора и требует значительных амплитуд переме щений опор для эффективной работы прео бразователя движения. По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к предщженному изобретению является амс тизатор, содержащий две , промежуточную массу, установленную в саной из опор на элементах качения, ог-раничительную ось, упругий аяеметст В виде втулки, выполненной из полимерного материала и установленной по оси амортизатора, элемент поворота промежуточной массы в виде однополостного гиперболоида вращения, один торец котоpoix) связан с iqjoмежуточной массой 2 Недостатком амортизатсра является наличие значительных виброперегрузок на переходных режимах работы машин и механизмов из-ва отсутствия нелинейных свойств упругого элемента, что ведет кснижению виброизоляции. Целью изобретения является повышение эффективности виброизоляции. Цель достигается тем, что в предлагаемом амортизаторе однопрлосткый гиперболид вращения образован прямолинейными стержнями, шарнир но закрепленными концами на хромежуточной массе и противолежащей опоре, а упругий элемент установлен коаксиально однополостному гиперболоиду.

На фиг. 1 изображен описываемый амортизатор; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Амортизатор содержит две оперы; верхнюю 1 инижнюю 2, промежуточнук, массу 3, установленную на элементах 4 качения в верхней опоре 1, и ограничительную ось 5, один конец которой жестко связан с нижней опорой 2, а второй установлен с зазором относительно верхней опоры 1. Между опорами 1 и 2 установлен по оси амортизатораупругий элемент б в виде втулки выполнеиной из полимерного материала, торцы . которогр жестко связаны с опорами, образующие внутренней и внешней поверхностей втулки могут быть выполнены {фиволинейными промежуточная масса 3 связана с элементом поворота ее, выполненным в виде однополостного гиперболоида вращения, образованного стержнями 7, которые шарнирно закреплены концами на промежуточной массе 3 и нижней опоре 2 таким образом, чтобы упругий элемент 6 был установлен коаксиально однополостному гипер.болоиду. Углы установки стержней 7 к опоре 2 и массе 3 выбираются из условия обеспечения расчетного зазора 8 между стержнями 7 и поверхностью упругого элемента 6, который в свою очередь, имеет зазор 9 между его внутренней поверхностью и поверхностью ограничительной оси 5. Амортизатор крепится бо-1тами 1О и 11 к основанию, а болтами 12 и 13 к виброизолируемому об.ъекту (на чертеже не показаны).

Амортизатор работает следующим образом.

При осевом сжатии амортизатора упругий элемент 6 деформируется, его наружный диаметр увеличивается, а внутренний уменьшается. Со стороны стержней 7 на промежуточную массу 3 воздествуют реактивные силы, создающие закрчивающие моменты, под действием которых масса 3 поворачивается по часовой стрелке. При обратном перемещении верхней опоры 1 промежуточная масса 3 поворачивается против часовой стрелк Наличие элементов качения 4 снижает трение между массой 3 и опорой 1. Вследствие дополнительной кинетической .энергии от принудительного вращения промежуточной массы 3, величина приведенной массы верхней опоры 1 возрастает, что позволяет снизить собственую частоту системы и повысить эффек виброизоляции. При работе на зарезонансных режимах с малыми амплитудами колебаний верхней опоры.. 1. обеспечивается зазор 8 между поверхностью упругого элемента 6 и стержнями 7 и минимальный коэффициент демпфирования амортизатора, что позволяет осуществить эффективную виброизоляцию объекта на этих режимах. При значительных осевых деформациях амортизатора, т.е. при про- / хождении резонансных зон или При ударных нагрузках, диаметр 0( горлового круга однополостного гиперболоида умень шается, что приводит к уменьщению зазора 8 между стержнями 7 и боковой поверхностью упругого элемента 6. При выборе зазора 8 стержни 7 воздействуют на боковую поверхность упругого элемента 6, препятствуя дальнейщему. увеличению его наружного диаметра, и при выборе зазора 9 между ограничительной осью 5 и внутренней поверхностью упругого элемента 6 происходит изменение фактора формы упругого элемента так, что его жесткость возрастает по закону, зависящему от величины криволинейности образующих внутренней и наружной поверхности упругого элемента 6. Таким образом обеспечивается жесткая нелинейная характеристика амортизатора, что позволяет существенно снизить резонансные амплитуды колебаний объекта. При взаимодействии стержней 7 ;с боковой поверхностью упругого элемента 6 происходит интенсивное рассеивание энергри колебаний на трение между ними, что дополнительно снижает резонансные амплитуды колебаний объекта, повыщая эффективность виброизоляции на переходных режимах. Наличие ограничительной оси 5 предотвращает существенное смещение опор 1 и 2 при раз- рущении упругого элемента 6 и стержней 7, что повыщает надежность амортизатора. Кроме того, соответствующим выбором величин криволинейности.образующих внутренних и особенно наружных поверхностей упругого элемента 6 можно обеспечить равночастотные свойства амотизатора при экспоненциальной зависимости силы от деформации, что придает дополнительные положительные свойства амортизатору.

формула изобретения

Амортизатор, содержащий две опоры, промежуточную массу, установленную в одной из опор на элементах качения.