вязкоупругий демпфер

Формула изобретения

1. Вязкоупругий демпфер, содержащий заполненный вязкоупругой средой вертикально расположенный корпус, установленные в нем коаксиально соосно корпусу груз, стакан и оболочки, отличающийся тем, что груз жестко соединен с основанием корпуса и выполнен переменного диаметра со шлицами в верхней его части, а в нижней части стакана выполнены ответные шлицы, расположенные под шлицами груза с осевым зазором относительно последних и радиальным зазором относительно нижней части груза.

2. Демпфер по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен установленным на нижнем конце каждой оболочки ободом, ширина которого выбрана больше толщины оболочки, одинаково выступающим от наружной и внутренней поверхностей последней.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для гашения колебаний различных транспортных средств и оборудования.

Известен вязкоупругий демпфер фирмы "СЕРВ" (ФРГ, Берлин), состоящий из корпуса, заполненного вязкоупругой жидкостью, и поршня.

Поршень демпфера может перемещаться в вязкоупругой жидкости в любом направлении, при этом его перемещения, кроме вертикального (вверх), ограничено размерами корпуса.

Известен вязкоупругий демпфер, состоящий из корпуса, вязкоупругой среды, стакана, в который размещен груз, основной и дополнительной оболочек (прототип) [1]

Горизонтальные, угловые и вертикальные колебания стакана вызывают вязкоупругую деформацию среды в пространстве между грузом, стаканом, основной и дополнительной оболочками и корпусом, а также трение между грузом и дном корпуса.

В результате возникает демпфирующая сила и сила трения, противодействующая смещению стакана. Недостатком демпфера является то, что при небольших наклонениях возможен выбор зазоров между внутренними элементами демпфера (грузом, стаканом и оболочками, что резко изменяет импедансные характеристики демпфера и тем самым снижает эффективность его работы).

Отсутствие в конструкции демпфера элементов, ограничивающих его перемещение в вертикальном направлении (вверх), требует в целом ряде случаев (особенно на транспортных средствах) использования специальных ограничителей, что усложняет конструкцию узлов транспортных средств в районе установки демпферов и в связи с этим не всегда приемлемо.

Для повышения эффективности демпфера и расширения областей его применения в технике груз жестко соединен с основанием корпуса, причем вертикальная ось груза совпадает с центром основания, а стакан устанавливается коаксиально грузу, который выполнен переменного диаметра и в его верхней части имеются шлицы, а ответные шлицы выполнены в нижней части стакана.

В собранном состоянии при повороте на 45^o стакана по отношению к корпусу вокруг вертикальной оси демпфера выступы стакана заходят под выступы груза с сохранением требуемых горизонтальных и вертикальных зазоров в демпфере, причем зацепление реализуется торцами выступов после выбора зазоров в вертикальном направлении, при перемещении стакана вверх. Нижний конец каждой оболочки (для исключения соприкосновения оболочек между собой), снабжен ободом, имеющим ширину, превышающую толщину оболочки, причем обод своими боковыми поверхностями выступает на одинаковую величину от внутренней и от наружной поверхности оболочки, а торцом опирается на внутреннюю поверхность основания корпуса.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемого демпфера; на фиг. 2 изображен поперечный разрез.

Горизонтальные, угловые и вертикальные колебания стакана 1 вызывают вязкоупругую деформацию жидкости 2 в пространстве между грузом 3 и стаканом 1, между стаканом 1, основной оболочкой 4, по крайней мере, одной дополнительной оболочкой 5 и корпусом 6, который связан с фланцем стакана легкодеформируемым уплотнением 7, препятствующим вытеканию вязкоупругой жидкости при наклонениях демпфера.

Демпфер работает следующим образом. Горизонтальные, угловые и вертикальные колебания стакана вызывают вязкоупругую деформацию среды в пространстве между элементами демпфера. В результате возникает демпфирующая сила и сила трения (при перемещении оболочек между торцами их ободов и основанием корпуса), в следствии чего происходит превращение части механической энергии колебаний в тепловую. Одновременно, за счет зацепления, реализуемого торцами выступов груза и стакана, после выбора зазоров в вертикальном направлении обеспечивается ограничение перемещения стакана вертикально вверх и, таким образом, демпфер обладает возможностью ограничивать возникающие в процессе эксплуатации перемещения заданными величинами во всех направлениях, что расширяет области его применения в технике и, особенно, на транспортных средствах.

Ободы, которыми снабжены оболочки, препятствуют выбору зазоров между внутренними элементами демпфера, что обеспечивает его эффективную работу при наклонениях.