Патенты автора Гаршин Егор Алексеевич (RU)
Изобретение относится к области автомобилестроения, к устройствам, повышающим пассивную безопасность автомобилей. Бамперное защитное устройство для легковых автомобилей, у которого в качестве бампер-балки используется передняя балка силовой рамы автомобиля, если бамперное защитное устройство ставится спереди автомобиля, или ее задняя балка, если бамперное устройство ставится сзади автомобиля. Бампер-балка расположена внутри корпуса, имеющего коробчатое поперечное сечение, выполненного из одной или из двух балок с швеллерным поперечным сечением. В зазор между балкой-бампером и балкой корпуса с натягом по вершинам гофров вставлен пакет, набранный из многослойных многопролетных гофрированных пакетов, набранных из стальных омедненных лент «гофр в гофр», между которыми проложены стальные омедненные гладкие ленты-полосы с толщиной, большей, чем у гофрированной ленты. Балка корпуса, которая непосредственно взаимодействует с препятствием при аварийном столкновении, изготовлена из листа из алюминиевого сплава и выполнена с швеллерным поперечным сечением, с отогнутыми к бокам автомобиля концами. Пакеты набраны из одной, двух или трех гофрированных лент, каждая пара гофрированных пакетов или гофрированных лент опирается «вершина к вершине» на гладкую ленту, расположенную между ними. В вершине центрального гофра они сварены друг с другом роликовой сваркой так, что каждая гладкая лента и пара гофрированных пакетов или гофрированных лент, опирающихся на нее, образуют единый блок. Обеспечивается повышение безопасности при фронтальном и боковом ударе. 7 з.п. ф-лы, 10 ил.
Пенальное защитное устройство для повышения безопасности водителя и пассажиров при аварии автомобиля // 2714340
Изобретение относится к области защитных устройств, повышающих пассивную безопасность автомобиля. Пенальное защитное устройство для повышения безопасности водителя и пассажиров при аварии автомобиля содержит корпус-балку и два многослойных, многопролетных гофрированных пакета, набранных "гофр в гофр" из омедненных, стальных, шлифованных, каленых или нагартованных гофрированных лент. Корпус-балка выполнен из двух жестко соединенных по их длине деталей прямой балки с П-образным поперечным сечением и основания. Внутри корпуса-балки расположен толкатель, выполненный в виде полосы с прямоугольным сечением, и толкатель со стороны действия ударной нагрузки выступает на величину, большую хода толкателя, а гофрированные пакеты с натягом по вершинам гофров, большим остаточного выгиба гофра, размещены над и под толкателем. Рабочие поверхности прямой балки, корпуса-балки и основания, на которые опираются гофрированные пакеты, образуют пустое пространство в форме усеченного клина, с осью симметрии, совпадающей с продольной осью пенального устройства, с углом клина α, обеспечивающим самоторможение толкателя в любом его положении относительно корпуса-балки на втором и всех последующих размахах ударного воздействия, и горизонтальная сторона прямоугольного поперечного сечения этого клина имеет постоянный размер, а вертикальная - уменьшается по высоте по мере удаления от точки приложения ударной нагрузки. Толкатель в продольном сечении выполнен в форме клина, ответного этому клину, и обеспечивающего одинаковость натяга по всем вершинам гофрированных пакетов. Рабочие поверхности корпуса-балки по обоим концам гофрированных пакетов имеют свободные участки длиной, большей смещения крайней вершины гофрированного пакета по рабочей поверхности при полном выпрямлении гофрированного пакета. Ширина толкателя меньше ширины гофрированного пакета и между боковыми сторонами толкателя и стенками корпуса-балки имеются зазоры. Основание выполнено с продольными боковыми фланцами с отверстиями для крепления пенального устройства к раме автомобиля. Обеспечивается эффективная защита экипажа при любом направлении бокового удара в бампер автомобиля. 5 з.п. ф-лы, 8 ил.
Группа изобретений относится к области гашения вибраций рабочих лопаток бустера и компрессора авиационных газотурбинных двигателей пятого поколения. Место крепления рабочих лопаток роторов компрессора низкого и высокого давления авиадвигателей пятого поколения, выполненное в виде кольцевого выступа на внутренней и внешней поверхностях, выполненных в виде бочки роторов компрессора низкого и высокого давления, в котором выполнена кольцевая профилированная канавка со стороны внешней поверхности бочки, в которой замками «ласточкин хвост» закреплены рабочие лопатки с платформами, в кольцевой канавке в диаметрально противоположных местах выполнены выемки с такими шириной и длиной в тангенциальном направлении, чтобы в ней свободно мог разместиться замок лопатки, с прямоугольным поперечным радиальным сечением с глубиной, равной глубине кольцевой канавки, и в выемках и вырезах в платформах закреплены замки, ограничивающие смещение лопаток в тангенциальном направлении, причем наружный диаметр рабочего колеса, измеренный по замкам, равен наружному диаметру, измеренному по платформам лопаток, отличающееся тем, что кольцевая профилированная канавка выполнена с коническим дном, причем ось конической поверхности дна совпадает с продольной осью ротора компрессора низкого и высокого давления, а угол при вершине этого конуса выбран из условия создания требуемой величины натяга между замками лопаток и упругогистерезисным элементом, на который они опираются, и радиальное поперечное сечение кольцевой профилированной канавки имеет форму «ласточкина хвоста», соединенного в основании с трапецией с вертикальными боковыми стенками, причем высота трапеции, по которой она соединена с фигурой «ласточкин хвост», равна в мм
где b - большее основание фигуры «ласточкин хвост», с - ее меньшее основание, а – величина, на которую трапеция выступает за величину большего основания фигуры «ласточкин хвост», равная в мм
где δ - величина натяга в мм между замками лопаток и упругогистерезисным элементом, ϕ - угол при вершине конуса дна кольцевой профилированной канавки, таким образом, что в одной из боковых стенок выступа места крепления рабочих лопаток образована кольцевая технологическая канавка с наибольшей высотой, измеренной в радиальном поперечном сечении, равной в ммh=δ+H+0÷0,2,где Н - наибольшая высота поперечного радиального сечения кольцевой промежуточной проставки, и кольцевая промежуточная проставка выполнена из двух диаметрально противоположно расположенных полуколец с поперечным радиальным сечением в виде трапеции - усеченного клина, с наибольшей высотой Н, шириной, равной или меньшей ширины меньшего основания «ласточкина хвоста» кольцевой профилированной канавки, и углом наклона клина - половиной угла конуса клина, равной на торце с меньшей толщиной каждого полукольца у его концов выполнены две полукруглых технологических выемки или три таких выемки, в этом случае одна из выемок находится в средней части полукольца, и кольцевая промежуточная проставка установлена на дно кольцевой профилированной канавки таким образом, что ее торец с выемками контактирует с боковой стороной выступа места крепления лопаток, в которой нет технологической канавки, между кольцевой промежуточной проставкой и замками, установленными в выемках, и замками рабочих лопаток с радиальным натягом δ установлен кольцевой упругогистерезисный элемент с шириной, измеренной в направлении продольной оси ротора, равной или меньшей ширины меньшего основания «ласточкина хвоста» кольцевой профилированной канавки, составленный из одной, двух и более частей кольца, равнорасположенных по окружности, и между концами этих частей имеются зазоры, величина которых либо равна нулю, либо равна или меньше половины допустимой суммарной величины относительных рабочих смещений в окружном направлении концов этой части кольца и равна 0,2÷0,5 мм, и между наружной поверхностью бочки и платформой каждой лопатки, а также между торцами платформ соседних лопаток и ответными торцами платформ лопаток и замков имеются зазоры, величина которых ограничена величинами допустимых смещений лопатки под действием статических и динамических рабочих нагрузок, и под платформами лопаток между торцами замков, закрепленных в выемках кольцевой профилированной канавки, и торцами замков лопаток, а также между торцами замков лопаток с натягом по кольцевому упругогистерезисному элементу, торцам замков, закрепленных в выемках в кольцевой профилированной канавке, замкам лопаток и их платформам установлены упругогистерезисные или упругие элементы, причем величины этих натягов подобраны таким образом, что при колебаниях лопаток происходят упругие взаимные проскальзывания с сухим трением контактирующих элементов, причем в выемках в кольцевой канавке закреплены четыре, шесть или более равнорасположенных по окружности замков, и боковые стороны замков, закрепленных в выемках в кольцевой профилированной канавке, на части своей длины, у дна кольцевой канавки, срезаны и образуют заборный клин, и в боковой стенке с технологической канавкой выступа места крепления рабочих лопаток выполнено четыре или шесть отверстий, из которых два расположены в районах расположения концов полуколец промежуточной проставки, а при выполнении шести отверстий еще по одному в районе средней части каждого полукольца, и в эти отверстия до упора в кольцевую промежуточную проставку запрессованы заглушки, и все трущиеся поверхности деталей предлагаемого места крепления покрыты износостойким покрытием. Обеспечивается надежность крепления и высокоэффективное демпфирование лопаток на всех опасных низких формах колебаний, при допустимом увеличении массы роторов и числа их деталей. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 20 ил.
Группа изобретений относится к роторам компрессоров и вентиляторов авиационных газотурбинных двигателей пятого поколения с рабочими колесами компрессоров, изготовленными по технологии «блиск», и рабочими колесами вентиляторов с широкохордными или широкохордными пустотелыми лопатками с демпферами для гашения вибраций рабочих лопаток этих колес. Термин «спарка» здесь применен к соединению двух рабочих колес ротора турбомашины, в конструктивном элементе одного из которых размещается предлагаемое демпфирующее устройство, гасящее колебания рабочих лопаток другого колеса. Спарка может состоять из двух блисков, блиска и единого рабочего колеса с несколькими ступенями, блиска и «классического» рабочего колеса с замковыми креплениями лопаток к диску и двух «классических» колес. Заметим, что каждое рабочее колесо ротора с гашением колебаний рабочих лопаток предлагаемыми демпферами, кроме колес первой и последней ступени, может входить в состав двух спарок. Предложен ротор КВД, состоящий из спарки из двух блисков - рабочих колес первой и второй ступени, спарки из блиска второй ступени и «классического» колеса третьей ступени и спарки из «классического» колеса третьей ступени и единого колеса с четвертой по шестую ступень и из диска с зубьями лабиринтного уплотнения. Причем блиск первой ступени выполнен за одно целое с кольцом с зубьями лабиринтного уплотнения. Блиск второй ступени - с кольцом с зубьями лабиринтного уплотнения и фланцем для крепления к блиску первой ступени и с валом ротора КВД, а «классическое» колесо и единое колесо - с кольцами с зубьями лабиринтного уплотнения и фланцем для крепления к блиску второй ступени или колесу третьей ступени. Лопатки устанавливаются на «классическое» колесо третьей ступени при помощи паза «ласточкин хвост» и фиксируются от осевого смещения упорным кольцом, прикрепленным к переднему торцу обода диска третьей ступени и фланцем второго колеса спарки. Лопатки с четвертой по шестую ступень ротора КВД устанавливаются на единое рабочее колесо ротора КВД в три профилированные кольцевые канавки. Платформы этих лопаток плотно прилегают друг к другу, обеспечивая надежную фиксацию лопаток в тангенциальном направлении. У лопаток первого колеса каждой спарки ротора КВД, т.е. у лопаток обоих блисков и «классического» рабочего колеса третьей ступени, перо выполнено без четырехугольного фрагмента в форме трапеции или прямоугольника, одной стороной которого является задняя кромка пера лопатки. У пера лопатки внутренний угол между сторонами, служащими верхним основанием и боковой стороной этого четырехугольника, скруглен радиусом, и этот угол равен или больше 90°. Обод диска этого блиска или этого «классического» колеса выполнен только на длине основания пера лопатки. Длина замка лопатки «классического» колеса равна или меньше длины обода диска и замок лопатки не выступает за торцы обода. Во фланце выполнена кольцевая канавка, концентричная оси колеса. В наружной полке этой канавки выполнены радиально равнорасположенные ответно лопаткам первого колеса спарки, к которому крепиться это колесо, сквозные пазы. В кольцевую канавку с натягом по полкам канавки вставлен кольцевой упругогистерезисный элемент конструкционного демпфирования, а в радиально расположенные пазы своими основаниями без зазора или с очень малым зазором по стенкам паза, например с зазором, меньшим 0,02 мм, вставлены до упора основаниями в упругогистерезисный элемент фрикционные элементы, состоящие из основания, в плане точно повторяющего форму паза, и пера, имеющего геометрическую форму четырехугольника, изъятого из каждой рабочей лопатки, с поперечными сечениями, точно повторяющими геометрические формы поперечных сечений изъятого фрагмента пера лопатки. Второе колесо спарки закреплено таким образом, что перо каждого фрикционного элемента точно занимает место изъятого фрагмента пера лопатки. При этом создается требуемая величина нагрузки, прижимающей фрикционный элемент к стороне пера лопатки, контактирующей с верхним торцом пера фрикционного элемента, созданная за счет большой упругой деформации упругогистерезисного элемента, полностью или неполностью выпрямляющей его, а на всех рабочих режимах двигателя эти элементы дополнительно еще прижимаются друг к другу центробежной силой, созданной массой фрикционного элемента. Между торцом обода первого колеса спарки и ответными торцами оснований фрикционных элементов натяг равен нулю или имеется малый зазор, например, 0,01÷0,02 мм. Толщина основания фрикционного элемента и форма его наружной поверхности выполнены такими, чтобы в собранной спарке наружная поверхность основания фрикционного элемента составляла с наружной поверхностью внутреннего кольца НА второго колеса спарки одну поверхность. Высота пера фрикционного элемента выбрана такой, чтобы его верхний торец и ответная сторона пера лопатки, контактирующая с ним, располагались вне узлов опасных форм колебаний лопатки, в месте больших амплитуд смещений ее пера, при которых бы происходило взаимное проскальзывание с сухим трением верхнего торца фрикционного элемента и ответной ему стороны пера лопатки. Трущиеся с сухим трением поверхности системы «диск - рабочие лопатки - демпфирующие устройства» покрыты износостойким покрытием, например, серебрением. Оптимальная и конечная настройки системы «фрагмент диска - рабочая лопатка - демпфирующее устройство» и размерные параметры демпфирующих устройств определяются из виртуального эксперимента. Достоинствами всех предлагаемых демпфирующих устройств, обеспечивающими их высокую эффективность, являются: возможность применения во всех практических случаях фрикционных элементов с конструктивными параметрами, с жесткостью на изгиб одного порядка с жесткостью на изгиб рабочей лопатки, с которой он контактирует; применение упругогистерезисных элементов конструкционного демпфирования с лучшими в настоящее время УФХ и высокими эксплуатационными качествами - прочностью, износостойкостью и ресурсом; расчетность: возможность в недалеком будущем определения оптимальных параметров демпфирующих устройств из виртуального эксперимента по исследованию колебаний системы «фрагмент диска - рабочая лопатка - демпфирующее устройство»; универсальность: возможность применения предлагаемых устройств в роторах авиационных двигателей пятого поколения как для демпфирования колебаний рабочих лопаток блисков, так и «классических» колес. Причем, по-видимому, в случае блисков предлагаемое решение пока остается единственным технически целесообразным решением. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 22 ил.
Группа изобретений относится к области гашения вибраций рабочих лопаток бустера и компрессора авиационных газотурбинных двигателей пятого поколения. Место крепления рабочих лопаток роторов бустера и компрессора авиадвигателей пятого поколения, выполненное в виде кольцевого выступа на внешней и внутренней поверхности ротора бустера или ротора компрессора, в котором выполнена кольцевая профилированная канавка со стороны внешней поверхности бочки, в которой замками «ласточкин хвост» закреплены рабочие лопатки с платформами, в кольцевой канавке в двух диаметрально противоположных местах выполнены две выемки с такими шириной и длиной в тангенциальном направлении, чтобы в ней свободно мог разместиться замок лопатки, с глубиной, равной глубине кольцевой канавки, и в выемках и вырезах в платформах закреплены замки, ограничивающие смещение лопаток в тангенциальном направлении, причем кольцевая профилированная канавка выполнена с коническим дном, и ось конической поверхности дна совпадает с продольной осью ротора бустера или компрессора, а угол при вершине этого конуса выбран из условия создания требуемой величины натяга между замками лопаток и упругогистерезисным элементом, на который они опираются, и радиальное поперечное сечение кольцевой профилированной канавки имеет форму «ласточкиного хвоста», соединенного в основании с горизонтально расположенной трапецией с вертикальными боковыми стенками, причем высота трапеции, по которой она соединена с фигурой «ласточкин хвост», больше меньшего основания этой фигуры на величину, равную в мм
где δ - величина натяга в мм между замками лопаток и упругогистерезисным элементом, ϕ - угол при вершине конуса дна кольцевой профилированной канавки, таким образом, что в одной из боковых стенок выступа места крепления рабочих лопаток образована кольцевая технологическая канавка с наибольшей высотой, измеренной в радиальном поперечном сечении, равной в ммh=δ+Н+0÷0,2,где Н - наибольшая высота поперечного радиального сечения кольцевой промежуточной проставки, и кольцевая промежуточная проставка выполнена из двух диаметрально противоположно расположенных полуколец с наружной цилиндрической поверхностью, с поперечным радиальным сечением в виде трапеции - усеченного клина, с наибольшей высотой Н, шириной, равной или меньшей ширины большего основания «ласточкиного хвоста» кольцевой профилированной канавки, и углом наклона клина - половиной угла конуса клина, равной . Кольцевая промежуточная проставка установлена на дно кольцевой профилированной канавки. На промежуточную проставку установлена жесткая, гофрированная лента-ограничитель, выполненная из двух полуколец, изготовленных из каленой или нагартованной, шлифованной ленты из жаропрочной или жаростойкой нержавеющей стали, причем параметры ленты, ее толщина, подобраны так, чтобы жесткость каждого гофра ленты в окружном направлении была такой, чтобы под действием максимально возможной нагрузки, действующей на лопатку в окружном направлении, деформация гофра в этом направлении не превышала 0,1÷0,15 мм, и стрела выгиба гофра была равна или больше ƒ=0,8÷1,0 мм. Между лентой-ограничителем и замками рабочих лопаток с радиальным натягом δ установлен кольцевой упругогистерезисный элемент, выполненный из одной гофрированной или двух и более гофрированных лент, собранных «гофр в гофр», изготовленных из каленой или нагартованной, шлифованной ленты из жаропрочной или жаростойкой нержавеющей стали, таким образом, что вершины его гофров опираются на впадины ленты-ограничителя, причем параметры лент упругогистерезисного элемента подобраны следующим образом: ширина, измеренная в направлении продольной оси ротора, равна или меньше ширины большего основания «ласточкиного хвоста» кольцевой профилированной канавки, шаг гофров равен шагу гофров ленты-ограничителя и такой, что на замок лопатки опирается одна, две или более вершин гофров и стрела выгиба гофров до сборки равна ƒэ=ƒ+δ+0,1÷0,25 мм, и геометрия гофров выбрана такой, что в собранном месте максимальное значение зазора между склонами гофров упругогистерезисного элемента и ленты-ограничителя не превышала 0,2 мм, а предпочтительная величина натяга δ по вершинам гофров, на которые опирается замок лопатки, была такой, чтобы обеспечивалась надежная упругая фиксация лопатки в окружном направлении, и предпочтительно равнялась δ=0,8÷1 мм и более. Концы замков лопаток скошены таким образом, что лопатка скошенными частями замка опирается на склоны гофров и натяг по вершинам этих двух гофров δ=0. Между наружной поверхностью выступов бочки и платформой каждой лопатки, а также между торцами платформ соседних лопаток и ответными торцами платформ лопаток и замков имеются зазоры, величина которых ограничена величинами допустимых смещений лопатки под действием статических и динамических рабочих нагрузок. Оба замка своим дном, имеющим форму дна кольцевой канавки, упираются в ее дно. Между замками и концами полуколец промежуточной проставки и ленты-ограничителя зазоры либо равны нулю, либо меньше половины относительного максимального температурного удлинения этих деталей. В боковой стенке с технологической канавкой выступа места крепления рабочих лопаток выполнено четыре или шесть отверстий, выходящих в канавку, и в них до упора в кольцевую промежуточную проставку запрессованы заглушки, все трущиеся детали предлагаемого места крепления покрыты износостойким покрытием. Оптимальная и предельная настройки системы «фрагмент места крепления лопатки - лопатка - демпфирующее устройство» и размерные параметры упругогистерезисного элемента определяются из виртуального эксперимента. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 15 ил.
