Амортизатор

 

Использование: в машиностроении для защиты от вибрации и ударов различного оборудования и объектов. Сущность изобретения: амортизатор содержит эластомерный упругий элемент, расположенную в нем втулку с центральным отверстием, обойму для крепления амортизатора к основанию, соединенную с эластичным упругим элементом в средней части, и прижимные шайбы, установленные на торцах втулки, между которыми размещен эластомерный упругий элемент. При этом эластомерный упругий элемент выполнен из двух частей, внешняя поверхность каждой из которых образована цилиндрической поверхностью, переходящей с одной стороны в часть торовой поверхности, а с другой в коническую поверхность, верщина конуса которой направлена противоположно части торовой поверхности, на конической поверхности каждой части эластомерного упругого элемента выполнены цилиндрические впадины, равномерно расположенные на поверхности конуса, оси которых расположены радиально к оси амортизатора, в центре каждой части эластомерного упругого элемента со стороны конической поверхности выполнена расточка в виде части торовой поверхности, обойма выполнена расточка в виде части торовой поверхности, обойма выполнена с кольцевыми ребордами, расположенными соосно с обеих ее сторон, на внутренних поверхностях которых выполнены конические срезы, расходящиеся к торцам реборд, а эластичные упругие элемен ты установлены с прилеганием к внутренней поверхности обоймы. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для защиты от вибрации и ударов различного оборудования и объектов.

Известен амортизатор, содержащий эластомерный упругий элемент, в средней части которого привулканизирована обойма для крепления амортизатора к основанию, а в центральном отверстии установлена втулка с прижимными шайбами.

Указанный амортизатор имеет следующие недостатки. Допускается усиление колебаний на резонансной частоте до 7. На практике усиления колебаний достигают 8 и более. Амортизатор имеет ненадежное клеевое соединение эластомера с обоймой, что приводит к его преждевременному разрушению. Не рекомендуется установка амортизатора в консольной схеме нагружения, при которой сила статической нагрузки направлена вдоль плоской обоймы.

Целью изобретения является выполнение амортизатора с оптимальной величиной коэффициента динамичности на резонансной частоте в пределах 3,0-4,5, установка его в любом положении по отношению к статической нагрузке, устранение клеевого соединения в конструкции амортизатора.

Указанная цель достигается тем, что эластомерный упругий элемент выполнен из двух частей, внешняя поверхность каждой из которых образована цилиндрической поверхностью, переходящей с одной стороны в часть торовой поверхности, а с другой стороны в коническую поверхность, вершина конуса которой направлена противоположно части торовой поверхности, на конической поверхности каждой части эластомерного упругого элемента выполнены цилиндрические впадины, равномерно расположенные на поверхности конуса, оси которых расположены радиально к оси амортизатора, а в центре каждой части эластомерного упругого элемента со стороны конической поверхности выполнена расточка в виде части торовой поверхности, обойма снабжена расположенными соосно с обеих ее сторон кольцевыми ребордами, на внутренней поверхности которых выполнены конические срезы, расходящиеся к закругленным торцам реборд, при этом упругие элементы прилегают к внутренним полостям обоймы.

На внешней поверхности втулки, в средней ее части, выполнена проточка. Она сделана для компенсации статической осадки амортизатора при консольном его монтаже и увеличения свободного хода амортизатора в поперечном направлении.

На фиг.1 приведен общий вид амортизатора в разрезе по оси; на фиг.2 общий вид амортизатора, вид сверху; на фиг.3, 4 и 5 изображен упругий элемент, соответственно главный вид, вид сверху и сбоку.

Амортизатор содержит обойму 1 с ребордами 2, во внутренние полости, образованные плоской кольцевой поверхностью обоймы и цилиндрической поверхностью реборды, помещены упругие элементы 3, соединенные между собой в середине втулкой 4, на концах которой закреплены шайбы 5, прижимающие элементы к обойме.

Упругие элементы соединены с обоймой без клея, только за счет предварительного их поджатия шайбами. Упругие элементы 3 имеют центральное отверстие 6, торцевую коническую поверхность 7, на которой образованы цилиндрические впадины 8, выходящие в полость 9, боковую цилиндрическую поверхность 10, переходящую в тороидальную образующую 11.

При колебаниях усилия, возникающие в упругих элементах 3, возрастают постепенно. Сначала деформируются конические выступы 7, заполняя впадины 8, затем в большей степени обжимается тороидальная образующая 11, уменьшая объем полости 9. Полость 9 сделана для уменьшения жесткости упругих элементов и амортизатора в целом. Полость выполнена тороидальной для уменьшения концентраций напряжения в эластомере и увеличения его долговечности. При этом в предлагаемом амортизаторе возникают дополнительные силы демпфирования за счет трения цилиндрической поверхности 10 упругого элемента 3 о внутреннюю полость реборд 2, а также увеличения трения втулки 4 в отверстии упругого элемента 6 за счет более интенсивного обжатия упругого элемента в объеме, образованном ребордами.

При консольном расположении амортизатора реборды 2 служат опорной поверхностью для упругих элементов 3, при этом за счет одинаковых площадей опорной и выпучивающейся поверхностей при продольной и поперечной деформации упругих элементов жесткость амортизатора во всех направлениях одинакова.

Конические срезы на краях реборд сделаны для снижения жесткости амортизатора при больших его деформациях путем увеличения объема полости обоймы, а закругленные края торцов реборд для уменьшения наминов упругих элементов об эти края.

Вибрационные нагрузки, действующие на обойму 1, гасятся в упругих элементах 3 в зарезонансном диапазоне частот. Резонансные колебания в амортизаторе снижаются за счет внутренних потерь в эластомере, трения упругих элементов 3 о втулку 4, реборды 2, шайбу 5 и обойму 1. Геометрические размеры всех указанных элементов амортизатора обеспечивают необходимую силу трения и, следовательно, оптимальный коэффициент динамичности амортизатора во всех направлениях вибрации. Расчетные геометрические размеры упругих элементов 3 обеспечивают заданную резонансную частоту амортизатора под заданной весовой нагрузкой в широком диапазоне.

Формула изобретения

1. АМОРТИЗАТОР, содержащий эластомерный упругий элемент, расположенную в нем втулку с центральным отверстием, обойму для крепления амортизатора к основанию, соединенную с эластичным упругим элементом в средней части, и прижимные шайбы, установленные на торцах втулки, между которыми размещен эластомерный упругий элемент, отличающийся тем, что эластомерный упругий элемент выполнен из двух частей, внешняя поверхность каждой из которых образована цилиндрической поверхностью, переходящей с одной стороны в часть торовой поверхности, а с другой стороны в коническую поверхность, вершина конуса которой направлена противоположно части торовой поверхности, на конической поверхности каждой части эластомерного упругого элемента выполнены цилиндрические впадины, равномерно расположенные на поверхности конуса, оси которых расположены радиально к оси амортизатора, в центре каждой части эластомерного упругого элемента со стороны конической поверхности выполнена расточка в виде части торовой поверхности, обойма выполнена с кольцевыми ребордами, расположенными соосно с обеих ее сторон, на внутренних поверхностях которых выполнены конические срезы, расходящиеся к торцам реборд, а эластичные упругие элементы установлены с прилеганием к внутренней поверхности обоймы.

2. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что на внешней поверхности втулки в средней ее части выполнена проточка.

РИСУНКИ

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