Корректор жесткости

 

Изобретение относится к виброизолирующим устройствам, которые могут быть использованы, например, в подвесках судовых силовых установок. Целью изобретения является расширение диапазона воспринимаемых нагрузок за счет пространственного корректирования жесткости с различными коэффициентами жесткости по осям. Выполнение в корректоре жесткости шаровой опоры 9, установленной для связи с вибрирующим объектом 4, и поперечного сечения направляющей 1 и основания 3 в форме эллипса обеспечивает при действии нагрузки защиту объекта от произвольных пространственных колебаний с различными коэффициентами жесткости по осям и позволяет осуществить установку в подвеске трех данных корректоров жесткости вместо шести одноосных. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 F 16 F 15 02!

lq !

I г.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4160065/25-28 (22) 11.12.86 (46) 30.12.89. Бюл. № 48 (7! ) Новосибирский институт инженеров водного транспорта (72) А. К. Зуев, В. П. Жуков, А. М. Барановский и В. Ю. Гросс (53) 621-567.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 297771, кл. F 21 С 3/00, 1971.

Виброзащитные системы с квазинулевой жесткостью /Г1од ред. К. М. Рагульскиса, 1, 1986 г., с. 9, рис. 2.1.8. (54) КОРРЕКТОР ЖЕСТКОСТИ (57) Изобретение относится к виброизолирующим устройствам, которые могут быть

ÄÄSUÄÄ 1532756

2 использованы, например, в подвесках судовых силовых установок. Целью изобретения является расширение диапазона воспринимаемых нагрузок за счет пространственного корректирования жесткости с различными коэффициентами жесткости по осям. Выполнение в корректоре жесткости шаровой опоры 9, установленной для связи с вибрирующим объектом 4, и поперечного сечения направляющей 1 и основания 3 в форме эллипса обеспечивает при действии нагрузки защиту объекту от произвольных пространственных колебаний с различными коэффициентами жесткости по осям и позволяет осуществить установку в подвеске трех данных корректоров жесткости вместо шести одноосных. 2 ил.

1532756

Изобретение относится к виброизолирую «цим устройствам, которые могут быть ис««ользованы, например, в подвесках судоlebtx силовых установок..

Цель изобретения — расширение диапа- 5 зона воспринимаемых нагрузок за счет пространственного корректирования жесткости с различными коэффициентами жесткости по осям.

На фиг. 1 изображен корректор жесткости, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А

««а фиг. l.

Корректор жесткости содержит направля-

«ую 1, связываемую с защищаемым объктом 2, основание 3, связываемое с вибирующим объектом 4, закрепленнные на рсновании 3 и равномерно расположен«ные по его периметру упругие элемен ты, выполненные в виде рессоры 5, и рас1лоложенные между рессорами 5 и направля ющей 1 шарики 6 для взаимодействия с криволинейной поверхностью элемента 7 и ограничители 8 хода, расположенные вдоль

)taHpaeляю«цей 1.

Корректор жесткости содержит также

«паровую опору 9, установленную на основа- 25 нии 3 для связи с вибрирующим обьектом 4. Элемент 7 с криволинейной поверх« остью размещен на свободном KoHllc рессо ры 5, а поперечное сечение напра»плющей 1 представляет собой эллипс.

Корректор жесткости работает с..едую«цим образом.

В момент, когда шарики 6 находятся нейтральном положении, горизонтальн ые составляющие усилий, передаваемых рессораМи 5 через элементы 7 с криволинейной поверхностью и шарики 6 на направляющую 1, взаимно компенсируются, а вертикальные составляющие этих усилий равны нулю. Корректор жесткости при этом находится в состоянии неустойчивого равновесия. При смещении объекта 4 и связанных 40 с ним элементов 3, 9, 5, 7 в направлении оси Z шарики 6 перекатываю -ся по направляющей 1 также в направлении оси У., а точки контакта криволинейных поверхностей элемента 7 с шариками 6 смещаются

4r вверх относительно центров шариков 6.

При этом в точках контакта криволинейных поверхностей элементов 7 с шарикамн о возникают вертикальные составляющие усилий реакций, передаваемых рессорами 5.

Направление этих усилий таково, чго они способствуют перемещению объекта 4 в направлении оси, Z. Чем больше отклонение корректора от положения равчовесия, тем больше величина этих усилий. Перекатывание шариков 6 по криволинейной r оверхности элементов 7 между ограничителямн 8 хода происходит без проскальзывания, так как точки контакта криволинейных поверхностей элементов 7 в пределах угла трения.

Когда нижние ограничители 8 хода достигнут шариков 6, последние вынуждены проскользнуть по направляющей 1 в направлении оси Z. Если теперь объект 4 начнет перемещаться в противоположном направлении, шарики 6 перекатываются по направляющей 1 и элементами 7 с криволинейной поверхностью в обратном направлении.

При этом величина вертикальных составляющих усилий реакции уменьшается и станет равной нулю, когда корректор займет нейтральное положение. При дальнейшем перемещении объекта 4 вниз точки контакта криволинейных поверхностей элементов 7 с шариками 6 перемещаются вниз относительно центров шариков, а вертикальные составляющие усилий реакций сменяют знак и направлены вниз, а величина их пропорциональна величине отклонения корректора от положения равновесия. Таким образом, корректор жесткости в направлении оси Z имеет падающую силовую характеристику, т. е. отрицательный коэффициент жесткости.

При вибрации объекта 4 в направлении оси Z шарики 6 перекатываются по направляющей 1 и криволинейным поверхностям элементов 7 между ограничителями 8 хода, не касаясь их, и устройство оказывает корректирующее воздействие на жесткость подвески в направлении оси Z.

Проскальзывание шариков по направляющей 1 происходит при перестройке корректора на изменяющуюся нагрузку, когда ограничители 8 хода в циклах колебаний достигают шариков 6.

При смещении объекта 4 в направлении оси Х основание 3 поворачивается вокруг шарнира 9 по часовой стрелке. Это вызывает перекатывание шариков 6 корректора жесткости по направляющей 1 и криволинейным поверхностям элементов 7, причем шарики на фиг. 2 справа от оси Y перекатываются по направляющей 1 вчиз от нейтрального положения, а шарики слева от оси Y— вверх. При этом в точках контакта криволиti! йных поверхностей элементов 7 с шарика ми 6 возника ют вертикальные составляю-!!i,!ic спл реакций, направленные в правой половине чертежа вниз, а в левой половине op rema — вверх. Момент, создаваемый этими парами сил, стремится повернуть основание 3 по часовой стрелке.

На обьект 4 через шарнир 9 передает усилие, способствующее перемещению этого объекта в направлении оси Х. Чем больше смещение эгого объекта в направлении оси Х, тем больше величина вертикальных составляющих усилий реакции в точках контакта криволйнейных поверхностей элементов 7 с шариками 6 и тем большее у илие прикладывается к шарниру 9 в направлении оси Х.

Если теперь объект 4 начнет перемещаться в обратном направлении, усилие, действующсс на него сс стороны корректора жесткос1532756

Формула изобретения

С оста вите ль Е. С а вост и н

Редактор М. Келемеш Техред.И. Всрес Корректор С. Черни

Заказ 8086745 Тираж 721 Г!одп исное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент». r Ужгород, ул. Гагарина, 101 ти, уменьшается и станет равным нулю, когда шарики 6 займут нейтральное положение. При дальнейшем перемещении объекта 4 в этом направлении изменится знак вертикальных составляющих сил реакции, действующих в точках контакта криволинейных поверхностей элементов 7 с шариками 6, что приводит к изменению знака усилия, действующего на объект 4 со стороны корректора жесткости.

Если объект 4 г1еремещается параллельно оси 2, корректор жесткости работает аналогично рассмотренному случаю, при этом пары вертикально составляющих сил реакции создают в точках контакта криволинейных поверхностей элементов 7 и шариков 6, расположенных симметрично относительно оси Х.

Таким образом, корректор жесткости имеет падающую силовую характеристику и в направлении осей Х и Y.

Если объект 4 испытывает вибрацию, направленную по трем осям координат Х, Y, Z, все рассмотренные процессы происходят одновременно, и устройство оказывает корректирующее воздействие на жесткость подвески в направлении трех осей координат.

Корректор жесткости работает аналогично, если вибрирующим будет объект 2, а защищаемым — объект 4.

При выполнении поперечного сечения, направляющей 1 н основания 3 в форме эллипса пары сил реакции в точках контакта криволинейных поверхностей элементов 7 с шариками 6, лежащих симметрично относительно малой оси эллипса, создают больший момент, чем пары сил реакции в точках контакта криволи.:е гпь:.. верхностей элементов 7 с шариками б, л: жащих симметрично большой оси эллипса (при одинаковых перемещениях объекта 4

5 по осям Х и Y), что и определяет различие коэффициентов жесткости устройства в направлении осей Х и Y.

Установка в подвеске трех корректоров жесткости позволяет осуществить защиту от произвольных пространственных колебаний, в то время как при установке одноосных корректоров жесткости для осу шествления такой зашиты потребовало. ь бы шесть корректоров. корректор жесткости, содержащий направляющую, связываемую с защищаем ы м объектом, основание, связываемое с вибрирующим объектом. закрепленные на основании и равномерно расположенные 0о его периметру упругие элементы и расположенные между последними и направляющей шарики для взаимодействия с криволинейной поверхностью элемента и ограничители хода, расположенные вдоль направляющей, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона воспринимаемых нагрузок за счет пространственного корректирования жесткости с различными коэффициентами жесткости по осям, он снабжен шаровой опорой, установленной на основании для связи с вибрирующим объектом, упругий элемент выполнен в виде рессоры, элемент с криволинейной поверхностью размещен на свободном конце рессоры, а поперечное сечение направляющей н основания представляет собой эллипс.