Фрикционный демпфер Советский патент 1982 года по МПК F16F7/04 

(54) ФРИКЦИОННЫЙ ДЕМПФЕР

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защиты перемещаемых предметов от ударных и динамических нагрузок выше допустимых при остановке в конце пути перемещения.

Известен фрикционный демпфер, содержащий расположенные на одной оси пакет фрикционных дисков, нажимной диск, нажимную пружину, установленную в стакане и компенсатор износа фрикционных дисков I .

Недостатками известного фрикционного демпфера является увеличение габаритных размеров при применении пружин малой жесткости, которые дают незначительное изменение усилий сжатия дисков из-за уменьшения их толщины по мере износа трущихся поверхностей, и резкое уменьшение усилий сжатия дисков из-за изменения их толщины при износе трущихся поверхностей, которое характерно для пружин большой жесткости с малыми габаритными размерами.

Цель изобретения - повыщение надежности работы фрикционного демпфера путем автоматического регулирования постоянства усилия сжатия фрикционных дисков.

Поставленная цель достигается тем, что фрикционный демпфер, содержащий расположенные на одной оси пакет фрикционных дисков, нажимной диск, нажимную пружину, установленную в стакане, и компенсатор

5 износа фрикционных дисков, сйабжен механизмом дополнительного перемещения нажимного диска, компенсатор износа выпол иен в виде дополнительного стакана с хвостовиком, установленного на оси с возмож Q ностью осевого перемещения относительно основного стакана и концентричко ему и связанного с нажимным диском механизмом дополнительного перемещения, расположенным на оси между нажимным диском и дополнительным стаканом, нажимная пружина расположена на хвостовике дополнительного стакана, а на внутренней боковой поверхности основного стакана и на наружной боковой поверхности дополнительного стакана выполнены винтовые канавки, образую20 Щие винтовой направляющий паз.

При этом механизм дополнительного перемещения нажимного диска выполнен в виде плиты, установленной с возможностью осевого перемещения на хвостовике дополнительного стакана, и смонтированных на

ей штанги с клином и телескопического тверстия с роликом, причем клин и ролик омещены в винтовом направляющем пазу. На фиг. 1 представлен фрикционный емпфер с приводом, общий вид; на фиг. 2 рикционный демпфер, продольный разрез; а фиг. 3 - развертка по наружной поверхости основного и дополнительного стакаов демпфера в зоне винтового направляющего паза для размещения клина и ролика. Фрикционный демпфер с постоянным усиием сжатия трущихся поверхностей, незаисимо от величины их износа по толщине, одержит подвижные диски I, выполненные из материала, имеющего повыщенный коэффициент трения в паре с ответными поверхностями трения неподвижных дисков 2, зафиксированных пальцем 3 относительно нажимного диска 4 и насаженных на общую неподвижную ось 5, которая выполнена совместно с фланцем 6 и удерживает от проворота посредством лысок 7 неподвижный основной стакан 8, закрепленный гайкой 9. На наружной поверхности гильзы 10 нажимного диска 4 установлена распорная втулка 11 с плитой 12 и пакет тарельчатых пружин 13, сжатых на заданную величину бжатия посредством опорной поверхности подвижного в осевом направлении дополнительного стакана 14, на наружной боковой поверхности которого, как и на внутренней поверхности стакана 8, выполнен винтовой направляющий паз. Подвижный дополнительный стакан 14 выполнен с хвостовиком 15, который посредством шлицевого соединения 16 взаимодействует с гильзой 10 нажимного диска 4 и имеет возможность совместно с пакетом тарельчатых пружин 13 свободно поворачиваться относительно неподвижной оси 5. Выступ 17 плиты 12 размещен в пазу 18 стойки 19 стакана 8 и удерживает плиту 12от вращения при проворачивании нажимного диска 4 совместно со стаканом 14 относительно неподвижной оси 5.

В клиновой впадине 20, образованной радиальными поверхностями основного стакана 8 и дополнительного стакана 14, расположен клин 21, присоединённый посредством жесткой щтанги 22 и регулировочных гаек 23 к плите 12, а в клиновой впадине 24 расположен ролик 25, удерживаемый в поджатом состоянии посредством телескопической стойки 26 и пружины 27, которая поджата к плите 12. Тяга 28, через которую реализуется трение подвижных дисков 1 относительно неподвижных дисков 2, щарнирно присоединена к проущинам подвижных дисков 1 с помощью болта 29. Посредством болтов 30 и фланца 6 фрикционное устройство крепится к неподвижному основанию.

При возникновении износа поверхностей трения подвижных 1 и неподвижных 2 дисков по толщине нажимной диск 4 совместно с распорной втулкой 11 и плитой 12 под действием пакета сжатых тарельчатых пружин 13 перемещается в сторону фланца 6, при этом совместно с жесткой щтангой 22 перемещается клин 21 по клиновой впадине 20 и образуется зазор, который дает возможность при очередном перемещении подвижных дисков 1 относительно неподвижных дисков 2 провернуться на величину образовавшегося зазора подвижному дополнительному стакану 14 относительно неподвижного основного стакана 8, под действием разницы моментов сил трения, возникающих на трущихся поверхностях фрикционных дисков и на трущихся поверхностях в направляющем винтовом пазу. Перемещение стакана 14 относительно неподвижного основного стакана 8 на величину зазора между поверхностью клина 21 и боковыми поверхностями клиновой впадины 20 вызывает смещение ролика 25 под действием телескопической стойки 26 и пружины 27 относительно поверхности клиновой впадины 24, которое ликвидирует возможность перемещения подвижного стакана 14 относительно неподвижного стакана 8 в обратном направлении. Угол подъема винтовой поверхности подвижного дополнительного стакана 14 и неподвижного основного стакана 8 и углы между боковыми поверхностями клиновых впадин 20 и 24 должны быть геометрически взаимосвязаны между собой. Так как в данном фрикционном демпфере отсутствует требование смазки, подвижных поверхностей и усилие, сжатия трущихся поверхностей остается постоянным и не зависит от величины их износа, то усилие трения между трущимися поверхностями

дисков и поглощаемая кинетическая энергия при одинаковых смещениях трущихся поверхностей относительно друг друга остаются постоянными за время эксплуатации и не зависят от регламентного обслуживания.

Эти свойства фрикционного демпфера дают возможность применять его на объектах с длительным сроком непрерывной эксп луатации без регламентного обслуживания при сохранении высокой стабильности эксплуатационных характеристик.

Формула изобретения

Фрикционный демпфер, содержащий расположенные на одной оси пакет фрикционных дисков, нажимной диск, нажимную пружину, установленную в стакане, и компенсатор износа фрикционных дисков, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности работы демпфера путем автоматического регулирования постоянства усилия сжатия фрикционных дисков, он снабжен механизмом дополнительного перемещения нажимного диска, компенсатор износа выполнен в виде дополнительного стакана с хвостовиком, установленного на оси с возможностью осевого перемещения относительно основного стакана и концентрично ему и связанного с нажимным диском механизмом дополнительного перемещения, расположенным на оси между нажимным диском и дополнительным стаканом, нажимная пружина расположена на хвостовике дополнительного стакана, а на внутренней боковой поверхности основного стакана и на наружной боковой поверхности дополнительного стакана выполнены винтовые канавки, образующие винтовой направляющий паз.

3,

iMaLi ДшаГ

///

го 1 15

Фиг. 2

V

/

/

ZO

Фиг. 3 2. Демпфер по п. 1, отличающийся тем, что механизм дополнительного перемещения нажимного диска выполнен в виде плиты, установленной с возможностью осевого перемещения на хвостовике дополнительного стакана, и смонтированных на ней щтанги с клином и телескопического стержня с роликом, кри этом клин и ролик помещены в винтовом направляющем пазу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР № 471214, кл. F 16 J 7/04, 1972 (прототип).