Приспособление для поглощения механической энергии Советский патент 1982 года по МПК F16F9/00 

1

Изобретение относится к средствам для поглощения механической энергии, особенно энергии сильных ударов , и может быть использовано для поглощения энергии ударов в-рельсовых транспортных машинах, автомашинах, конструкциях пушек, ракетных пусковых установок, как ограничитель движения лифтов, подъемных кранов и другой движимой оснастки и элементов машин, а также для гашения колебаний во время движения транспортных средств работы машин и прочего оборудования.

Известны приспособления для амортизации очень сильных ударов, состоящие из двух соосных цилиндров, между которыми расположен третий, оканчивающийся элептическим кольцом с диаметром больше, чем зазор между первыми двумя цилиндрами l.

Энергия удара поглощается вследствие деформации соосно расположенных цилиндров и трения кольца. Это приспособление при низких энергиях ударов ведет себя как упругое тело, а при повышении энергии вызывает разрушение поглотителя.

5 . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является приспособление для поглощения механической энергии, содержащее заполненные рабочими средами, обладающими

10 различными реологическими свойствами, телескопически расположенные рабочие цилиндры, из которых наружный установлен неподвижно и заполнен упругой средой, а в имеющем меньший наружный

15 диаметр цилиндра размещен поршень С2.

Однако это приспособление для поглощения энергии выполняет только определенную функцию и предназначено для точно определенных условий его

20 эксплуатации, что снижает эффективность гашения колебаний.

Цель изобретения - повышение эффективности гашения колебаний за счет создания плавного перехода от функции его как гасителя колебаний с различной амплитудой и частотой, до ограничителя движения и далее поглотителя энергии ударов и совмещения этих функций. Цель достигается тем, что в приспособлении для поглощения механической энергии, содержащем.заполненные рабочими средами, обладающими различными реологическими свойствами телескопическими расположенные рабочие цилиндры, из которых наружный установлен неподвижно и заполнен упругой средой, а в имеющем меньший наружный диаметр цилиндре размещен поршень, подвижные цилиндры заполнены средами, имеющими упругости, последовательно уменьшающиеся от цилиндра большего диаметра к цилиндру меньшего диаметра, а вязкие свойства .их соответственно увеличиваются На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Приспособление для поглощения механической энергии состоит из телескопически расположенных рабочих цилиндров 1,2 и 3, из которых наружный цилиндр 1 большего диаметра неподвижно установлен на опоре 4, а каждый последующий меньшего диамет pa установлен в предыдущем с возможностью относительного осевого перемещения, В цилиндре 3 меньшего наруж ного диаметра размещен поршень . Полости цилиндров 1, 2 и 3 заполнены рабочими средами, обладающими различ ными реологическими свойствами , упругость которых уменьшается от цилиндра 1 большего диаметра к цилиндру 3 меньшего диаметра, а вязкость их соответственно увеличивается. Цилиндр 1 заполнен полимером, обладающим упруг,ими свойствами, в цилиндре 2 размещен полимер, обладающий вязкими свойствами в статическом состоянии и упругими - в динамическом состоянии.Этот полимер удерживает в напряженном состоянии уплотнение 6, установленное по наружному диаметру цилиндра 3 и поджимаемое пружиной 7 В цилиндре 3 находится полимер, обладающий вязкими свойствами, удерживаемый в напряженном состоянии, размещенным на поршне 5 уплотнением 8, прижимаемым пружиной 9- При наличии колебаний с небольшой амплитудой поршень 5 входит в вязкий полимер цилиндра 3 который тормозит движение поршня 5 в связи с чем он выдви гается с уменьшенной частотой, что приводит к гашению синусоиды колебаний. Колебания с большой амплитудой гасятся в цилиндрах 2 и 3- В случаях, если приспособление выполняет функцию ограничителя движения, в момент удара его энергию принимает частично полимер цилиндра 2, затем поглощает ее полимер цилиндра 3, а в конечной фазе торможения цилиндр 3 входит в полимер цилиндра 2. 8 случае значительного увеличения массы, движение которой тормозится, поршень 5 опирается на цилиндр 3. вдвигает его в цилиндр 2 и весь узел опирается в конечной фазе движения на полимер цилиндра 1. При воздействии сильного удара инерция приспособления приводит к тому, что энергию принимает полимер цилиндра 2, который ведет себя как упругое тело, затем полимер в цилиндре 1, после чего снова полимер в цилиндре 2, как тело с уменьшающейся в.язкостью по мере поглощения энергии. Затем полимер цилиндра 3 играет роль ограничителя движения вследствие погружения поршня 5. В случае резкого удара с энергией много превышающей расчетную, удар воспринимает полимер в цилиндре 2, подвергаясь при этом разрушению на мелкие куски, затем полимер в цилиндре 1 , а потом снова полимер цилинд ра 2, структура которого уже частично успела восстановиться и он начинает работать в качестве вязкого вещества. Формула изобретения Приспособление для поглощения механической энергии, содержащее заполненные рабочими средами, обладающими различными реологическими свойствами, телескопически расположенные рабочие цилиндры,- из которых наружный установлен неподвижно и заполнен упругой средой, а в имеющем меньший наружный диаметр цилиндре размещен поршень, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности гашения колебаний за счет создания плавного перехода от функции его как гасителя колебаний с различной амплитудой и частотой до ограничителя движения и далее поглотителя энергии ударов и совмещения