Защитное устройство

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для защиты объектов от действия вибрационных и ударных нагрузок. Цель изобретения состоит в повышении эффективности защиты от радиальных виброударных нагрузках. Защитное устройство содержит упругие элементы 12, 13, размещенный между ними опорный элемент 1 и установленный в отверстие опорного элемента набор колец 5 из упругого материала и колец 6 из пластичного. Цель изобретения достигается за счет установки колец в наборе коаксиально. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для защиты объектов от действия вибрационных и ударных нагрузок. Целью изобретения является повышение эффективности защиты при действии радиальных нагрузок за счет исключения передачи высокочастотных всплесков, а также за счет обеспечения более мягкой рабочей характеристики. На фиг. 1 изображено защитное устройство, продольный разрез; на фиг. 2-4 варианты установки колец из упругого и пластичного материалов; на фиг. 5 - характеристика работы защитного устройства в радиальном направлении в координатах: усилие Р, деформация S. Защитное устройство содержит опорный элемент 1, в отверстии которого установлена с натягом дополнительная втулка 2 с фланцами 3, 4. В отверстии дополнительной втулки установлены коаксиально кольцо 5 из упругого материала и кольцо 6 из пластичного материала, а также крепежная втулка 7 с фланцами 8, 9 и проходящий через ее отверстие крепежный элемент 10, которым защитное устройство крепится к основанию 11. Между фланцами 3, 4 дополнительной втулки 2 и фланцами 8, 9 крепежной втулки 7 установлены упругие элементы 12, 13, а между опорным элементом 1 и фланцами 3, 4 дополнительной втулки прокладки 14, 15, выполненные из пластичного материала. Дополнительные кольца 16 из упругого материала установлены в радиальном зазоре между втулками 2, 7 на торцах коаксиального набора колец 5, 6. Кольца 5, 6 установлены по варианту фиг. 1, если нагрузка действует на основание 11, по варианту фиг. 2, если нагрузка действует на опорный элемент 1, по варианту фиг. 3, если нагрузка может действовать или на опорный элемент 1 или на основание 11, по варианту фиг. 4, если требуется возвратить защищаемый объект (например, опорный элемент 1) в исходное положение после действия радиальной ударной нагрузки, например, на основание 11. При действии на основание 11 вибрационной и ударной нагрузки защитное устройство (фиг. 1) работает следующим образом. Осевую вибрационную нагрузку воспринимают упругие элементы 12, 13. При действии осевой ударной нагрузки низкочастотная составляющая гасится при перемещении дополнительной втулки 2 в отверстии опорного элемента 1 и при деформации прокладок 14, 15 из пластичного материала высокочастотная составляющая гасится упругими элементами 12, 13. Радиальные вибрации и низкоамплитудные удары воспринимаются упругим кольцом 5, работающим на радиальное сжатие, и упругими элементами 12, 13, работающими на сдвиг. Микросоударения между кольцом 6 и крепежной втулкой 7 на защищаемый опорный элемент 1 не передаются, так как он изолирован упругим кольцом 5. При действии совместной с вибрационной и низкоамплитудной ударной нагрузкой радиального линейного ускорения упругое кольцо 5 и упругие элементы 12, 13 статически деформируются в радиальном направлении, однако вследствие линейности их упругих характеристик это не отражается на эффективности защиты. Радиальные усилия при описанных выше нагрузках (вибрациях, низкоамплитудных ударах, линейном ускорении) не вызывают ощутимых деформаций пластичного кольца 6 и недостаточны для преодоления сил трения между упругими элементами 12, 13 и контактирующими с ними фланцами 3, 4 и 8, 9. Поэтому после снятия нагрузки опорный элемент 1 возвращается силами упругости кольца 5 и элементов 12, 13 в исходное положение. При действии в радиальном направлении высокоамплитудной ударной нагрузки сначала деформируется кольцо 5 и упругие элементы 12, 13 (участок о-а на фиг. 5). При дальнейшем увеличении нагрузки начинает деформироваться установленное коаксиально (последовательно) с кольцом 5 пластичное кольцо 6 (участок "а-б" на фиг. 5), снижая передаваемую на опорный элемент 1 нагрузку (высокочастотные наложения гасятся при этом упругим кольцом 5 и упругими элементами 12, 13). Как видно из фиг. 5, при максимальной деформации S_o на опорный элемент 1 передается нагрузка Р₁. Кольца 5, 6 из упругого и пластичного материалов устанавливаются аксиально (параллельно), поэтому рабочая характеристика идет более круто (участок а-в на фиг. 5), и при той же деформации S_o на опорный элемент 1 передается большая нагрузка P₂(P₂>P₁ см. фиг. 1). Аналогично работает устройство с расположением колец по варианту фиг. 2 при действии радиальной нагрузки на опорный элемент 1. В этом случае микросоударения между кольцом 6 и опорным элементом 1 на защищаемый объект (крепежную втулку 7, соединенную с основанием 11) не передадутся, так как она изолирована упругим кольцом 5. При расположении колец по варианту фиг. 3 устройство одинаково эффективно работает при действии радиальной нагрузки как на опорный элемент 1, так и на основание 11. Микросоударения кольца 6 с любым из элементов конструкции исключены, так как кольца 6 из пластичного материала изолированы упругими кольцами 5 как от дополнительной 2, так и от крепежной втулок. Радиальные усилия при высокоамплитудном ударе могут вызвать значительную деформацию пластичных колец 6 и превысить по величине силы трения между упругими элементами 12, 13 и фланцами 3, 4 и 8, 9. Это приведет к необратимому смещению опорного элемента 1 в радиальном направлении. При установке колец по варианту фиг. 4 дополнительные кольца 16 обеспечивают возвращение опорного элемента 1 после радиального удара в исходное положение. Таким образом, коаксиальная установка колец из упругого и пластичного материала позволила повысить эффективность гашения вибрационных и ударных нагрузок в широком диапазоне амплитуд, в том числе при совместном воздействии вибрационного и линейного ускорения.

Формула изобретения

1. Защитное устройство, содержащее упругие элементы, размещенный между ними опорный элемент с отверстием и установленную в нем демпфирующую втулку в виде набора колец из упругого и пластичного материала, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности защиты при действии радиальных нагрузок, кольца из упругого и пластичного материала установлены коаксиально. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кольцо из пластичного материала установлено между кольцами из упругого материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 20.06.2001

Номер и год публикации бюллетеня: 9-2003

Извещение опубликовано: 27.03.2003        

---