Цельнометаллический упругодемпфирующий элемент

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к устройствам для защиты объектов от вибрации и ударов. Целью изобретения является повышение надежности за счет увеличения степени поглощения ударных волн, которая достигается путем выполнения элемента многослойным с изменяющейся от слоя к слою критической температурой обратимого мартенситного превращения каждого слоя. Эффект от использования такого технического решения заключается в том, что предварительно пластически растянутый материал, обладающий свойством памяти формы, при прохождении тепловой волны, сопутствующей ударной , мгновенно (менее 5 мкс) сжимается и волна упругого сжатия, направленная навстречу ударной волне, гасит последнюю. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ю (Л со о сю оо 4 N)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19> (И) А2 (51)4 F 16 F 1/36

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 492691 (2 i ) 3954381/25-28 (22) 17.09.85 (46) 07.05.87. Вюл. 9 17 (71) Всесоюзный проектно-технологический институт энергетического машиностроения (72) Ю.Г. Ермаков и В.Ф. Канер (53) 621-567.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 492691, кл. F 16 F 1/36, 1973. (54) ЦЕЛЬНОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ УПРУГОДЕМПФИРУЮ(ЦИЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для защиты объектов от вибрации и ударов ° Целью изобретения является повышение надежности за счет увеличения степени поглощения ударных волн, которая достигается путем выполнения элемента многослойным с изменяющейся от слоя к слою критической температурой обратимого мартенситного превращения каждого слоя.

Эффект от использования такого технического решения заключается в том, что предварительно пластически растянутый материал, обладающий свойством памяти формы, при прохождении тепловой волны, сопутствующей ударной, мгновенно (менее 5 мкс) сжимается и волна упругого сжатия, направленная навстречу ударной волне, гасит последнюю, 1 з.п. ф-лы, 2 ил. зом, Обычные колебания он гасит за счет рассеивания энергии при трении в материале всех "лоев 2-6.

В случае случайного превь. шсния расчетной статической нагрузки îr объекта 8 элемент 1 деформируется и должен быть восстановлен нагревом выше +45 С с последующим холодным

0 растяжением на 107 при -40 С»

При воздействии со стороны оснсвания 7 ударной волны слои 6-2 лемента

1 подвергаются упругому сжатию. Р р=-зультате этого от слоя 6 к слою 2 распространяется упругая волна сжатия, перед фронтом которой с той же скоростью (со скоростью распространения звука в никелиде титана — 5200 м/с) распространяется тепловая волна, обеспечивающая нагрев каждого слоя на величину скачка температуры, -.ена 15 С.

Таким образом, все слои поочередо но нагреваются на 15 С выше темперао туры эксплуатации, равной +16 С, т.е. до +31 С. При этом слой 6, критичесо кая температура которого выше 31 С (+«5 С), остается в мартенситном состоянии, пропуская практически всю энергию ударной волны к слою 5. Слой 5, критическая температура которого ниже

+31 С (+30 С), за время прохождения через него тепловой волны вследствие обратного мартенситного превращения (проявление эффекта памяти в слое 5) резко сокращается с 11 мм до 10 мм, при этом упругая волна сжатия нат равлена навстречу движению ударной волны и гасит последнюю с выделением тепла в окружающую среду.

Сокращение толщины слоя " вызы1 вает yr::pyroe растяжение сосед»его с ним слоя 4 и далее слоев 3 и 2 (обычное упругое растяжение без изменения формы и длины)„ а следователь—

r 0 но их охлаждение нз 1э и перемеУ

1 130878

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для защиты объектов от вибрации и ударов и является усовершенствованием изобретения по авт.св. Ф 492691.

Целью изобретения является повышение надежности за счет увеличения степени поглощения ударных волн.

На фиг. 1 изображен цельнометаллический упругодемпфирующий элемент в стационарном невозмущенном ударной волной состоянии, общий вид, на фиг. 2 — то же, в состоянии возмущения элемента ударной волной, действующей по направлению стрелки.

Цельнометаллический упругодемпфирующий элемент 1, поглощающий энергию колебаний за счет обратимых пластических деформаций, изготовлен из материала, претерпевающего обра- 20 тимое мартенситное превращение никелида титана. Элемент 1 выполнен из слоев 2-6 с различной критической температурой, объемного мартенситного превращения их материала, разли- 25 чающейся от слоя к слою на величину скачка температуры при прохождении упругой волны по каждому из пары соседних слоев на 15 С. Элемент 1 подвергнут предварительному холодному 3О о (при температуре ниже -40 С) пластическому растяжению в направлении распространения ударных волн (на фиг. 2 показано стрелкой), т.е. поперек слоев 2-6, со степенью деформации 107.,3„

Элемент 1 может быть выполнен из спеченного многослойного (слои 2-6) разнородного материала с суммарным диапазоном температур обратимого мартенситного превращения всех слоев

2-6, соответствующим диапазону температур эксплуатации элемента 1, т.е. диапазону от -30 С до +30 С. Это обеспечивается тем, что порошок никелида титана образующий слой 2, имеУ о ет критическую температуру — 15 С, слой 3-0 С, слой 4 — +15 С, слой

5 — +30 С и слой 6 — +45 С. Каждый слой выполнен толщиной 10 мм, а весь элемент 1 имеет до деформации холодного пластического растяжения длину

50 мм. После деформации холодного пластического растяжения на 107 элемент 1 имеет длину 55 мм, а каждый слой — по 11 мм, ъ5

Элемент 1 устанавливается между основанием 7 и защищаемым объектом 8, Пусть, например, его надо защитить от ударной волны при температуре ок4 ружающей среды +16 С. При этой температуре слои 2, 3 и -, находятся в аустенитном состоянии и имеют толщину по 10 мм каждый (вследствие обратимого мартенситно:.-о превращения в »х материале), а слои 5 и 6 находятся в мартенситном состоянии, так как температура окружающей среды ниже их критическо."1 температуры, т.е. они имеют толщину по 11 мм. Суммарная длина элемента 1 при +16 С co— ставляет, таким образом, 52 мм.

Элемент работает следующим обраСоставитель Э.Неселовский

ТехРед В.Кадар Корректор Л.Пилипенко

Редактор А,Шандор

Заказ 1785/29

Тираж 812 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 13087 щение верхнего торца слоя 2 (фиг, 2) вниз к слою 5 на величину сокращения последнего, т.е. на 1 мм, что создает зазор В между элементом 1 и объектом 8, исключая на мгновение (менее

5 мкс) их механический контакт, предохраняя оборудование 8 от воздействия ударной волны. После прохождения волны элемечт 1восстанавлива— ют свою длину и готов к работе вновь. 10

Использование элемента упрощает конструкцию и трудоемкость изготовления подобных устройств за счет возможности придания им любой формы и работы в широком диапазоне темпе- 15 ратур эксплуатации. формула и з обретения

1, Цельнометаллический упругодемпфирующии элемент по авт.св. N - 492691, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет ,увеличения степени поглощения ударных волн, он выполнен многослойным из слоев с различной критической температурой обратимого мартенситного превращения их материала, различающейся от слоя к слою на величину скачка температуры при прохокдении упругой волны по каждому из пары соседних слоев.

2. Элемент по п. 1, о т л и ч аю шийся . тем, что он выполнен монолитным из разнородного порошкового материала с изменяющейся по высоте критической температурой обратимого мартенситного превращения каждого материала.