Колебательная система шульженко-шахновича

 

Изобретение относится к машиностроению преимущественно для ударовиброизоляции объектов с конической поверхностью и может быть использовано, например, для ударовиброизоляции сопловых частей камер сгорания реактивных двигателей летательных аппаратов. Целью изобретения является расширение диапазона и повышение качества ударовиброизоляции за счет равножесткости колебательной системы по различным координатам за счет исключения потери устойчивости упругого тороидального элемента и за счет исключения контакта амортизирующего объекта с корпусом 1 колебательной системы. Выполнение паза 2 с гранями, ориентированными определенным образом относительно упругого элемента 3 и амортизируемого объекта 4, обеспечивает работу колебательной системы в трех стадиях - мягком, промежуточном и жестком режимах ударовиброизоляции. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю F 16 F 15/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4464381/25-28 (22) 21.07.88 (46) 07.10.90. Бюл, М 37 (72) А.В,Шульженко и А.Л.Шахнович (53) 620.178.53 (088.8) (56) Заявка Японии N 45-16850, кл. F 16 F 15/06, 1970. (54) КОЛЕБАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ШУЛЬЖЕНКОКΠ— ШАХНО ВИЧА (57) Изобретение относится к машиностроению, преимущественно для ударовиброизоляции объектов с конической поверхностью и может быть использовано, например, для ударовиброизоляции сопловых частей камер сгорания реактивных двигателей лета,„, Я2,„, 1597470 А1 тельных аппаратов, Целью изобретения является расширениедиапазона и повышение качества ударовиброизоляции за счет равножесткости колебательной системы по различным координатам за счет исключения потери устойчивости упругого тороидального элемента и за счет исключения контакта амортизируемого объекта с корпусом 1 колебательной системы. Выполнение паза 2 с гранями, ориентированными определенным образом относительно упругого элемента 3 и амортизируемого объекта 4, обеспечивает работу колебательной системы в трех стадиях — мягком, промежуточном и жестком режимах ударовиброизоляции.

6 ил.

1597470

2п — 4

360

SIA и

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно для ударовиброизоляции обьектов с конической поверхностью и может быть использовано, например, для удэровибраизоляции рупорных антенн акустических излучателей, соплавых частей камер сгоранля реактивных двигателей летательных аппаратов и др, Цель изобретения — расширение диапазона и повышение качества ударовиброизоляции за счет равножесткости колебательной системы по различным координатам, исключения потери устойчивости упругого элемента и исключения контакта амортизируемсго абьекта с корпусом, На фиг.1 изображена колебательная система для ударовиброизоляции корпуса летательного аппарата относительна камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя, продольный разрез:, на фиг.2 — упругий элемент; на фиг.3 — упругий элемент, помещенный B пятигранном пазу; на фиг,4 — то

>ке, помещенный в девятигранном пазу; на фиг,5 — различные стадии деформации упругого элемента в трехгранном пазу; на. фиг, 6 — математическая модель равнсжесткай колебательной системы.

Колебательная система содержит корпус 1 с кольцевым пазом 2 пс внутренней поверхности и упругий тороидальный элемент 3, размещенныл в последнем. Поперечное сечение паза 2 представляет собой многоугольник, симметричный относительно оси, перпендикулярнол к грани О паза 2, параллельной внутренней поверхности корпуса 1, и не менее двух граней S паза 2 касательны к наружной поверхности упругого элемента 3, например, выполненного из резины в виде тора. Кратчайшее расстояние Л от поверхности упругого элемента

3 до любой из свободных граней Q паза 2 меньше заданного свободного хода упругого элемента 3 в режиме равножесткого сопротивления, когда сечение упругого элементэ 3 сохраняет свою центросимметричность при деформациях от динамлческих воздействий.

Тачки касания Б и В упругого элемента 3 с гранями S и точка пересечения А аси симметрии па" à 2 с наружной поверхностью упругого элемента 3 представляют собой в поперечном "å÷åíèè вершины правильного и-угольника. Кратчайшее расстояние Н от внутренней поверхности корпуса 1 до точки пересечения А больше расстояния и меньше удвоенного произведения радиуса R поперечного сечения упругого элемента 3 на квадрат синуса половины внешнего угла п-угольника, а гео15

55 метрические параметры Л, Н, R и и связаны соотношением: ля >К щ — „(пК вЂ” 2Н)—

2 2 180

-Н Т9(90 — — ) 2 О 360 и х (R — cos (R+Л))2.

180о

Упругий элемент 3 может быть выполнен в виде равномерно размещенных по окружности паза 2 тораобразных секций (не показаны), а паз 2 выполнен в виде выемок в корпусе 1, что улучшает демпфирующие свойства и способствует циркуляции охлаждающего воздуха относительно амортизируемого объекта 4. Корпус 1 может составлять шаровой шарнир с наружным кольцом 5, установленным на несущей конструкции 6 с воэможностью поперечных перемещений (перпендикулярно оси объекта

4) посредством регулятора 7, благодаря чему осуществляется регулировка положения продольной оси объекта 4. Торец амортизируемого объекта 4 может бь|ть связан с несущей конструкцием 6 посредством, например, регулируемых упругих растяжек 8.

Паз 2 может быть выполнен пятигранным (фиг.3), девятигранным (фиг.4) и с большим количеством граней S.

Колебательная система работает следующим образом.

Например, динамические воздействия обусловлены функционированием амартизируемого обьекта 4 с конической поверхностью — жидкостной ракетный двигатель и его необходимо амортизировать относительно несущих конструкций б. Работу колебательной системы можно условно разделить на три стадии: мягкий режим равножесткой ударовиброизоляции (фиг.5а), промежуточный режим ударовиброизоляции (фиг,5б), жесткий режим ударовиброизоляции (фиг,5в).

В режиме равножесткой ударовиброизоляции происходит смещение объекта 4 относительно корпуса 1 в пределах упругих деформаций упругого элемента 3, что выражается.через смещение точек А объекта 4 (фиг.3). Движение точек А передается точкам Б и В и оказывает влияние на собственное движение корпуса 1 в виде возмущающих моментов, возникающих изза смещения центра масс корпуса 1 вследствие упругости упругого элемента 3, Упругий элемент 3 сохраняет свою симметричность формы при деформациях, в связи

1597470

> (R — cos (R + Л) )

180О

7 стями) тем больше, чем сильнее амортизаэксплуатации ным координатам остаются равными и вза- тор деформируется при тся тем самым имно уравновешиваются, тем с моменты и Коле ательная б я система преимущестпредельно минимизируются м у рувиб оизоляции объектов с гого дебаланса, деста и ру щ билизи ю ие взаим- 5 венно для ударови роиз о ерхностями, содержащая ное расположение амор ру тизи емого коническими поверхн ии 6. корпус с кольцевым пазом зом по внутренней объекта 4 и несущей конструкции ти и и гий тороидальный элеУвеличение амплитуд динамических поверхности и упругии т абота вигателя в мент, размещенный в последнем, о т л и ч авоздействий, например, ра ота двиг с целью расширения и "выб осы" век- 10 ю щ а я с я тем, что, ц форс рованно тора тяги приводит к увеличению хода коле- диапазона и повышения к роизоляции, поперечное сечение и аза бательной системы, вследствие чего бой многоугольник, симый и . гий элемент 3 опи- представляет со ои мног сдеформированныи упру осительно оси, перпендикурается на дно Q п а з а 22, Это резк у о величи- метричныи отн а параллельной кость а тем самым и 15 лярной к грани паза, и вает его жесткость, а т противодействие возросшим динамиче- внутреннеи пов г кам. По ме е дальнейшего уве- нее двух граней паза касательны к н

3 ной поверхности упругого элемента, личения у ния силий тело упругого элемента и о ъем паза 2, и . кратчайшее расстояние Л отповерхностиупполностью заполняет собой объем паза, и . кратч б з свободных грата часть упругого элемента 3, которая з - ру ани- 20 гогоэлементадолю сии аботы, ней паза меньше заданного сво о вободного мает полость паза 2.выключается из ра оты, сания пои в работе участвует только часть резиново- д у хо а пругого элемента, точки касания следнего с гранями и точка пересечения о оси го массива упругого элемента 3, оставшаяся л с на жной поверхностью ти паза 2. На второй и третьей симметрии паза с наружной поверхн вне полости паза т 25 и гого элемента представляют собой в стадиях колебательная система работает упругого э ного поперечном сечении вершины правильног кратковременно (при пиковых кратковреасстояние Н от (. ких наг эках), поэтому п-угольника, кратчаишее р менных динамических нагрузках), рхности корпуса от точки релаксация напряжении в материа е у рул п - внутреннеи поверхн льше асстояния Л и меньнта и актически не происходит, пересечения больше расстояния и м гого элемента 3 практ

Переход с одного режима на другой с соот-. ше удвоенног им воз астанием жесткости про- перечного сечения упругого элемента на ветствующим возра т ква ат синуса половины внешнего угла ихо ит в колебательной системе квадрат син исходи и- гольника, а геометрические параметры А. автоматически по мере увеличения ампли- угольни с Н, R и и связаны соотношением туд динамических воздействий и наряду этим повышается демпфирование внешних 35 180о лК ) tg динамических воздействий, так как деформации подвергаются все большие объемы о тела упругого элемента 3 (диссипация за — Н щ (90 )

380о счет сил внутрен него трения) и увеличи ваетз!и и ся площадь контакта материала упругого 40 элемента 3 с поверхностями паза 2 (диссипация за счет сил трения между поверхно1597470

159Т470

Составитель А. Мясников

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор О. Головач

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3036 Тираж 532 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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