Гидравлический демпфер (его варианты) Советский патент 1982 года по МПК F16F9/10 

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДЕМПФЕР (ЕГО ВАРИАНТЫ)

1

Изобретение относится к средствам для гашения колебаний и может быть использовано для гашения механических и звуковых колебаний в машиностроении, станкостроении, строительстве, медицине и т.д. Наиболее целесообразно использование изобретения в машиностроении.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является гидравлический демпфер, содержащий полый герметичный корпус, заполненный демпфирующей жидкостью, перегородку с дросселирующими отверстиями, разделяющую корпус на две камеры, и узел для передачи демпфируемых колебаний 1.

Недостатком известного демпфера является то, что для увеличения коэффициента демпфирования необходимо увеличивать объем его камер, а в итоге размеры демпфера в целом. Кроме того, к недостатку демпфера относится невозможность расширения диапазона частот демпфируемых колебаний без уменьшения коэффициента демпфирования. Это обусловлено тем, что для расширения диапазона частот демпфируемых колебаний необходимо увеличивать площадь поперечного сечения дросселирующего отверстия, что неизбежно приводит к уменьшению коэффициента демпфирования.

Цель изобретения - увеличение коэф фициента демпфирования и расширение диапазона частот демпфирования колебаний.

Указанная цель достигается тем, что корпус выполнен спиралевидным конической формы в поперечном сечении, перегородка

10 закреплена на основании по оси корпуса, узел для передачи демпфируемых колебаний выполнен в виде упругой мембраны, связывающей стенку и основание корпуса, а демпфирующее отверстие образовано свободным концом перегородки и корпусом.

По второму варианту выполнения корпус может быть выполнен цилиндрическим, а перегородка закреплена на одном из торцов корпуса по его оси и выполнена из эластомера с переменной по ее длине шириной,

20 увеличиваюшейся к другому торцу Kapnyca,s или в виде мембраны с расположенными на одной ее стороне пластинами из твердого материала, распределенными по ее длине так, что их масса уменьшается от торца закрепления перегородки к противоположному, узел для передачи демпфируемых колебаний выполнен в виде упругой мембраны, связывающей стенку и один из торцов корпуса, а демпфирующее отверстие образовано свободным концом перегородки и торцом корпуса.

На фиг. 1 изображен гидравлический демпфер, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - гидравлический демпфер (его вариант), продольный разрез; на фиг. 4 - вариант демпфера, у которого упругая перегородка выполнена с переменной щириной; на фиг. 5 - вариант перегородки с пластинами из твердого материала.

Гидравлический демпфер содержит полый герметичный корпус 1, заполненный демпфирующей жидкостью, например маслом. Корпус 1 (фиг. 1 и 3) разделен перегородкой 2 на камеры 3 и 4, сообщающиеся между собой через дросселирующее отверстие 5, образованное свободным концом перегородки 2 и корпусом 1. Корпус 1 может быть выполнен спиралевидным конической формы в поперечном сечении, а перегородка 2 закреплена на основании 6 по оси корпуса 1 (фиг. 1 и 2). Узел для передачи демпфируемых колебаний выполнен в виде упругой мембраны 7, связывающей стенку и основание 6 корпуса 1 (фиг. 1 и 3). Другую стенку корпуса 1 и основание 6 связывает компенсационная мембрана 8 (фиг. 1 и 3). Вместо мембраны 7 может быть установлен цилиндр с поршнем, щток которого связан с источником колебаний.

Корпус 1 также может быть выполнен цилиндрическим, а перегородка 2 выполнена из эластомера с переменной по ее длине щириной, увеличивающейся к другому торцу 9 корпуса 1 (фиг. 3 и 4), или в виде мембраны с расположенными на одной ее стороне пластинами 10 из твердого материала, распределенными по ее длине так, что их масса уменьщается от основания 6, закрепления перегородки 2 к противоположному торцу 9 (фиг. 5). Материалом пластин 10 может бь1ть металл или полимеры.

Важно, чтобы мембрана 7 для передачи демпфируемых колебаний не контактировала .с упругой перегородкой 2. Упругая перегородка 2 имеет толщину, убывающую от места закрепления на основании 6 к ее свободному концу (фиг. 3), в результате чего частота собственных колебаний перегородки уменьщается сверху вниз.

Гидравлический демпфер работает следующим образом.

При демфировании механических колебаний мембрана 7 (фиг. 1 и 3) механически связывается с источником этих колебаний. Колебания мембраны 7 заставляют колебаться жидкость, заполняющую камеру 3, перетекать часть жидкости из камеры 3 в камеру 4 и обратно и колебаться жидкость в камере 4 и мембрану 8, на что затрачивается определенная часть энергии демпфируемых колебаний. Распространяясь вдоль упругой перегородки 2, демпфируемые колебания вызывают и ее колебания, на что также затрачивается энергия. Так как корпус 1 демпфера (фиг. 1 и 2) выполнен сужающимся, то жидкость при протекании через дросселирующее отверстие 5 интенсивно турбулизируется, в результате чего увеличивается коэффициент демпфирования. Различные по частоте составляющие этих колебаний будут демпфироваться соответствующими участками перегородки 2 (фиг. 3). В итоге обеспечивается возможность равномерного демпфирования колебаний в заданном диапазоне частот. Кроме того, колеблющаяся упругая перегородка 2 вызывает поперечные колебания жидкости в камерах 3 и 4, в результате чего эта жидкость осуществляет сложные колебательные движения, что способствует увеличению коэффициента демпфирования. Предлагаемый гидравлический демпфер позволяет увеличить коэффициент демпфирования и расщирить диапазон частот демпфирования колебаний. Это позволяет эффективно демпфировать колебания в щироком диапазоне частот меньщим количеством демпферов, что повышает качество демпфирования и уменьшает его стоимость.

Формула изобретения

принятые во внимание при экспертизе

Й