Поглотитель ударов Советский патент 1981 года по МПК F16F9/18 F16F9/30 

(54) ПОГЛОТИТЕЛЬ УДАРОВ

Изобретение относится к средствам гашения колебаний и может быть использовано в области общего машиностроения для поглощения энергии ударов. Известно устройство для гашения колебаний и ударов, содержащее корпус, полость которого заполнена вязкой средой, возвратную пружину и плунжер с дросселирующим устройством 1. Педостатком устройства является его незначительная несущая способность. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является поглотитель ударов, содержащий корпус,.заполненный рабочей средой, поршень со штоком и демпфирующий элемент 2. Педостатком данного поглотителя ударов является то, что он не обеспечивает перемещения поршня в начальное положение при снятии нагрузки, так как не может нести статическую нагрузку. Цель изобретения - увеличение несущей способности и обеспечение восприятия статической нагрузки. Указанная цель достигается тем, что в днище корпуса поглотителя ударов выполнено отверстие, демпфирующий элемент в виде стержня из эластичного материала, например, резины, длина которого больше высоты корпуса, один конец элемента торцовой поверхностью связан с обращенным к днищу корпуса торцом поршня или свободно размещен в корпусе, другой пропущен через отверстие в днище корпуса, а поперечное сечение элемента выбрано больщим поперечного сечения отверстия корпуса. Па фиг. 1 показан первый вариант выполнения поглотителя, продольный разрез; на фиг. 2 - второй вариант выполнения поглотителя. Поглотитель ударов содержит корпус 1, заполненный рабочей средой 2 в виде вязкой жидкости, поршень 3 со штоком 4 и демпфирующий элемент 5 из эластичного материала, например, резины. По первому варианту (фиг. 1) один конец элемента 5 своей торцовой поверхностью связан с днищем поршня 3. Это может быть достигнуто склеиванием или привулканизацией торцовой поверхности элемента 5 к днищу поршня 3, или можно в поршне 3 выполнить углубление по форме поперечного сечения элемента 5. По второму варианту (фиг. 2)

один KOfieu элемента 5 свободно размещен в корпусе 1. Другой конец элемента 5 в обоих вариантах пропущен через отверстие 6, выполненное в днище корпуса 1, а поперечное сечение элемента 5 выбрано большим поперечного сечения отверстия 6 корпуса 1, что обусловливает сжатие элемента 5. Форма сечения элемента 5 и соответственно отверстия 6 может быть круглой, квадратной, прямоугольной и другой конфигурации. Отверстие 6 может быть выполнено не только в днище корпуса 1, но и в боковой его стенке. Корпус 1 установлен на основании 7.

Работает поглотитель ударов следующим образом.

Шток 4 нагружен статической нагрузкой и находится в верхнем положении. Создаваемое внещней статической нагрузкой на шток 4 давление среды 2 сжимает элемент 5. Так как объем эластичного элемента 5 при этом практически не изменяется, и давление среды 2 не действует на торцовые поверхности элемента 5 (фиг. 1), он удлиняется, его поперечный размер уменьшается. При статической нагрузке сжатие элемента 5 не превышает размеров отверстия 6. Эластичный элемент 5 не выталкивается из корпуса I, поршень 3 со штоком 4 неподвижны. Это определяет возможность использования поглотителя для установки на нем различных конструкций и объектов, которые необходимо защитить от ударов, например при землетрясениях, мощных взрывах. Для ощутимого сжатия элемента 5 необходимо значительное повышение давления вязкой среды 2 в корпусе, что обусловливает большую несущую способность устройства.

При ударной нагрузке на установленный на штоке 4 объект (на чертеже не показан) давление среды 2 резко увеличивается, сжатие элемента 5 увеличивается, его поперечные размеры уменьшаются за счет увеличения длины, становясь меньше размеров отверстия 6. Элемент 5, под действием силы давления среды 2 на площадь, равную разности площадей поперечных сечений отверстия 6 и элемента 5, выталкивается наружу. Шток 4 с поршнем 3 опускаются вниз вместе с установленным на них объектом. Энергия толчка или удара расходуется на

преодоление сопротивления перемещению элемента 5 через отверстие 6.

По второму варианту выполнения (фиг. 2) энергия удара также расходуется на трение при движении элемента 5 через отверстие 6. Так как движение среды в зазоре между элементом 5 и стенками отверстия 6 имеет ламинарный характер, то сопротивление выталкиванию элемента 5 пропорционально первой степени скорости. Длина элемента 5 в этом случае должна быть такой, чтобы при полном ходе штока 4 он полностью не выдавливался бы из корпуса 1. Установкой в поглотителе элементов 5 различной толщины добиваются изменения его статической нагрузки и демпфирующих свойств.

После срабатывания устройства, т. е. после опускания вниз штока 4 на величину полного хода, требуется привести его в первоначальное состояние.

Требуемые статическая и динамическая характеристики, поглотителя ударов могут быть обеспечены также выбором соответствующих размеров корпуса 1, поршня 3 и отверстия 6.

Формула изобретения

Поглотитель ударов, содержащий корпус, заполненный рабочей средой, поршень со штоком и демпфирующий элемент, отличающийся тем, что, с целью увеличения несущей способности и обеспечения восприятия статической нагрузки, в днище корпуса выполнено отверстие, демпфирующий элемент в виде стержня из эластичного материала, длина которого больше высоты корпуса, один конец элемента торцовой поверхностью связан с обращенным к днищу

корпуса торцом поршня или свободно размешен в корпусе, другой пропущен через отверстие в днище корпуса, а поперечное сечение элемента выбрано большим поперечного сечения отверстия корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США № 3638767, кл. 188-268, 1972 (прототип).