демпфирующее устройство

Формула изобретения

Демпфирующее устройство, содержащее раму-корпус, отличающееся тем, что оно снабжено стержнем, размещенными на нем ползунами, подпружиненными толкателями, расположенными перпендикулярно оси стержня и попарно параллельно друг другу, рычагами, наклонно расположенными к оси стержня и шарнирно соединенными с двумя ползунами и с первой из пар подпружиненных толкателей, вторая из которых соединена с рычагами первой пары подпружиненных толкателей при помощи рычагов, установленных под углами, равными углам наклона рычагов первой пары подпружиненных толкателей с наклоном в сторону дорожной поверхности, причем подпружиненные толкатели соединены с этими рычагами шарнирами, а стержень установлен с возможностью образования поступательной кинематической пары с корпусом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству поглощения энергии удара при виброзащите транспортных устройств и может быть использовано для автомобилей, вагонов, локомотивов и летательных аппаратов.

Известно демпфирующее устройство в виде рычажно-кулачкового механизма по авт.свид. СССР N 1661398, содержащего рычажный пантограф шарнирного соединения, бойка и ползуна, имеющего возможность противоположного перемещения, с толкателями, расположенными перпендикулярно оси механизма, воспринимающего отдачу после удара от выходного звена - шпинделя инструмента через наклонно расположенные к оси механизма рычаги пантографа с неполным поглощением энергии при косом ударе, сопровождаемом уменьшением скорости удара при отдаче в направлении оси механизма.

Недостатком этого устройства является неполное поглощение энергии удара при отдаче из-за некомпенсированного его в направления противоположную сторону, считая от выходного звена механизма.

Кроме того, известно демпфирующее устройство в виде подвески транспортного средства (пат. РФ N 2041079, кл. B 60 G 11/32, 1995), являющееся прототипом предлагаемого изобретения, содержащее шарнирно соединенные с рамой и полуосью колеса наклонные балансир и пружинно-гидравлический амортизатор, образующие складывающуюся опору колеса, причем балансир выполнен в виде балки, преимущественно плоской, ступенчатого тела с поперечными петлями по торцам, при этом между одной парой петель балансира на опоре установлен пружинно-гидравлический амортизатор, причем одна из петель этой опоры закреплена на полуоси колеса, торец которой оборудован отверстием, преимущественно резьбовым, для крепления одного конца опоры пружинно- гидравлического амортизатора, второй конец которой жестко соединен со втулкой, замыкающей вторую пару петель балансира и ограниченной от продольного перемещения в ней стопорным элементом, например, пружинной шайбой.

Однако недостатком этого устройства является сравнительно сложная геометрическая форма балансира, что усложняет конструкцию всего устройства в целом, и необходимость высокой точности изготовления пружинно-гидравлического амортизатора усложняет технологичность.

Задачей изобретения является создание демпфирующего устройства, имеющего более простую конструкцию и более технологичного.

Это достигается тем, что демпфирующее устройство, содержащее раму-корпус, снабжено стержнем, размещенными на нем ползунами, подпружиненными толкателями, расположенными перпендикулярно оси, стержня и попарно параллельно друг Другу, рычагами, наклонно расположенными к оси стержня и шарнирно соединенными с двумя ползунами и с первой из пар подпружиненных толкателей, вторая из которых соединена с рычагами первой пары подпружиненных толкателей при помощи рычагов, установленных под углами, равными углам наклона рычагов первой пары подпружиненных толкателей с наклоном в сторону дорожной поверхности, причем подпружиненные толкатели соединены с этими рычагами шарнирами, оси которых совпадают с центрами масс толкателей, а стержень установлен с возможностью образования поступательной кинематической пары с ползуном.

На чертеже представлено предложенное демпфирующее устройство, которое содержит раму-корпус 1, стержень 2, размещенные на нем ползуны 3 и 4, шарнирно соединенные при помощи рычагов 5 с подпружиненными толкателями 6, расположенными перпендикулярно оси стержня 2 в раме-корпусе 1, толкатели 7, расположенные параллельно толкателям 6 и шарнирно соединенные при помощи рычагов 8 с рычагами 5 под углами, равными углам наклона рычагов 5 под углами, равными углам наклона рычагов 5 в сторону дорожной поверхности и соединенные толкателями 7 при помощи шарниров, оси которых совпадают с центрами масс толкателей 7. Все толкатели 6 и 7 имеют силовое замыкание пружинами 9, а стержень 1 при помощи оси соединен с колесами 10 транспортного средства.

Демпфирующее устройство работает следующим образом. Расположенный в раме-корпусе 1 стержень 2 получает поступательное перемещение под действием рабочей поверхности и передает его ползуну 3, который через рычаги 5 воздействует на толкатели 6 и ползун 4, перемещающийся противоположно ползуну 3. Вместе с тем от рычагов 5 получают поворот рычаги 8, перемещающие толкатели 7. При этом удар со стороны дорожной поверхности производит косой удар через рычаги 5 по толкателям 6 и одновременно через рычаги 6 передает удар по толкателям 7 в противоположном направлении под таким же углом наклона косого удара. Таким образом, совокупность перечисленных ударных воздействий на раму- корпус 1 уравновешивается. При этом ползуном 4 и рычагами 5 предотвращается перекос толкателей 6 в раме-корпусе 1 при размещении осей шарниров соединения рычагов 5 с толкателями 6 без совпадения с центрами масс этих толкателей 6. Оси шарнирного соединения толкателей 7 с рычагами 8 для исключения перекосов толкателей 7 в раме-корпусе 1 необходимо выполнять совпадающими с центрами масс толкателей 7. Возможность уравновешивания ударных воздействий на раму-корпус 1 обосновывается видом уравнения его движения под действием усилия Р со стороны стержня 2:

P=m_ka:

где



где

A = (mV_удV_звk_отсcos²)/(2L) ; m - масса стержня 2 с колесами 10; V_уд - скорость в начале удара; V_зв - скорость распространения звука в материале стержня 2; k_отс - коэффициент отскока после удара при подпружиненных толкателях 6 и 7; t - время; - время соударения; a - ускорение рамы - корпуса 1, равное нулю ввиду равенства одновременно действующих сил P на массу m_k корпуса 1; - угол наклона рычагов демпфирующего устройства; L - длина стержня 2. При этом форма ударного импульса принимается треугольной. Суммарное равенство сил Р нулю определяется соответственно по первому и третьему, а также по второму и четвертому их выражениям в уравнении движения рамы-корпуса 1 при равенстве сил, действующих на него по модулю и противоположности по их направлению.

Таким образом, достигается технический эффект - упрощение конструкции и технологичности изготовления предлагаемого демпфирующего устройства путем динамического гашения колебаний.