"Амортизатор Советский патент 1981 года по МПК F16F3/08 

Изобретение относится к устройстГвам для виброизоляции объектов, например приборов транспортных средств Известен амортизатор, содержащийь демпфирующий элемент, выполненный в виде диска из резины и содержащий ме таллическую арматуру, привулканизованную к демпфирующему элементу и служащую для крепления амортизатора к основанию и амортизируемому объекту 111 Недостатком известного амортизатора является чувствительность его к действию статических и динамических нагрузок, так как под действием нагрузки амортизатор дает осадку,, а по тому необходимо для каждого веса объекта выбирать свой типоразмер амо тизатора . Наиболее близким к изобретению яв ляется амортизатор, содержащий два основания, обращенные друг к другу поверхности которых выполнены вогнутыми, и установленный между ними резиновый элемент в виде дЬояковыпуклой линзы Г23 Недостатком этого амортизатора яв ляется нестабильность характеристик при действии энакопеременных нагрузок и изменение его жесткости от температуры окружающ:ей среды. Цель изобретения - улучшение стабильности характеристик при изменении температуры и снижение чувствительности к действию статических нагрузок. Указанная цель достигается тем, что амортизатор снабжен крепежной арматурой, жестко связанной с резиновым элементом по его периферии, а центральные части оснований жестко связаны между собой цилиндрическим элементом, выполненным из материала, температурный коэффициент линейного расширения которого меньше, чем температурный коэффициент расширения резииы. На фиг. 1 представлен предлагаемый амортизатор продольный разрез , на фиг. 2 - тоже, вид сверху. Амортизаторсодержит два основания 1 и 2 :обращенные друг к другу поверхности которых выполнены вогнутыми, например в виде полусфер или парабол. Между основаниями 1 и 2 установлен резиновый демофирукадий элемент 3, выполненный в виде двояковыпуклой линзы. Амортизатор снабжен крепежной арматурой, выполненной

виде плиты 4, жестко связанной с, резиновым элементом 3, например, с помощью вулканизации, а центральные части оснований. 1 и 2 жестко связаны между собой цилиндрическим элементом выполненным в виде вулканизированной JB резиновый демпфирующий элемент 3 металлической втулки 5. Основания 1 и 2 скреплены между собой с помощью болта 6 и гайки 7. Втулка 5, болт 6 и гайка 7 выполнены из стали, но для обеспечения лучшей стабильности характеристик амортизатора при изменении температуры они могут быть выполнены из материала с более низким температурным коэффициентом линейного расширения, например из инвара.

В свободном состоянии поверхности демпфирующего элемента 3 несколько выходят за торцы втулки 5. В собранном состоянии основания 1 и 2 вплотную прижаты к торцам втулки 5,а демпфирующий элемент 3, деформированный до вУсоты втулки 5, оказывается зажатым между основаниями 1 и 2 и контактирует с ними по круговым площадкам с диаметрами, равными расстоянию между точками 8 и 9, 10 и 11. С целью упрощения конструкции, обращенные друг к другу поверхности оснований 1 и 2 могут быть выполнены плоскими. Плита 4 устанавливается неподвижно, а нагрузка от амортизатора объекта (на чертеже не показан) прикладывается к основаниям 1 и 2.

Амортизатор работает следующим образом.

При номинальной статической нагрузке площадь контактамежду внутренними поверхностями оснований 1 и 2 и демпфирующим элементом 3 ограничена окружностями, диаметр которых на верхней поверхности демпфирующего элемента определяется точками 8 и 9, а на нижней поверхности - точками 10 и 11. При приложении к амортизатору знакопеременной вибрационной нагрузки демпфирующий элемент 3 подвергается сложной деформации. Верхняя и нижняя поверхности демпфирующего э-1емента подвергаются попеременному сжатию и растяжению, а средняя часть частично подвергается деформации сдвига. При этом площад ь контакта между демпфирующим элементом 3 и взаимодействующими с ним вогнутыми поверхностями оснований 1 и 2 периодически изменяется. Так, при движении амортизируемого объекта и скрепленных с ним оснований 1 и 2 относительно плиты 4 вниз демпфирующий элемент 3 прогибается и площадь контакта между ним и вогнутой поверхностью основания 2 увеличивается, так как точки 8 и 9 перемещаются от центра к периферии. В результате увеличения площади контакта и уменьшения расстояния до места крепления демпфирующего элемента по периферии

жесткость-амортизатора плавно увеличивается и достигает максимального значения тогда, когда основание 2 всей внутренней поверхностью взаимодействует с верхней поверхностью демпфирующего элемента 3. В этом положении демпфирующий элемент 3 работает на сдвиг и жесткость его резко возрастает. При изменении знака нагрузки амортизатор работает аналогичным образом.

Нсшичие прогрессивного изменения жесткости амортизатора от нагрузки обеспечивает возможность установлени малой первоначальной жесткости амортизатора и позволяет избежать осадки амортизатора под действием статической нагрузки и раскачки под действием толчкообразной нагрузки. Малая первоначальная жесткость может быть установлена как за счет выбора резины, так и за счет выбора размеров и формы демпфирующего элемента.

Температурная зависимость характеристик амортизатора уменьшается следующим образом.

При увеличении температуры резина размягчается и жесткость ее падает, при снижении температуры жесткость резины увеличивается. В известных амортизаторах это приводит к существенным изменениям характеристик жесткости амортизатора, т.е. при повышенной температуре жесткость амортизатора может быть недостаточной, а при пониженной - чрезмерно высокой. В предлагаемом амортизаторе этот недостаток в значительной степени уменьшен за счет использования различия свойств резины и металлов, а именно за счет различия их температурных коэффициентов расширения. Температурный коэффициент объемного расширения резины в 10-20 раз больше, чем у стали. В соответствии с этим при увеличении температуры объем демпфирующего элемента 3 увеличивается в 1020 раз больше, чем объем пространства, заключенного мажду внутренними поверхностями оснований 1 и 2. При нагреве резина перетекает в ранее незаполненное пространство между основаниями 1 и 2. Площадь контакта между, демпфирующим элементом 3 и внутренними поверхностями оснований 1 и 2 увеличивается, так как граница контакта перемещается к периферии, что повышает жесткость амортизатора.

Таким образом, у предлагаемого амортизатора уменьшение жесткости демпфирующего элемента 3 при повышении температуры компенсируется увеличением площади контакта его со взаимодействующими поверхностями оснований 1 и 2.

, При понижении температуры объем демпфирующего элемента 3, заключенного между основаниями 1 и 2, уменьшается в большей степени, чем объем