Эластомерный упругий демпфер

 

Использование: машиностроение. Сущность изобретения: эластомерный упругий демпфер содержит корпус с крышкой, пропущенный через отверстие шток с кольцевым выступом, поршень с буртом и внутренней полостью, заполненной эластомером. На боковой поверхности поршня выполнены радиальные отверстия, на бурте - аксиальные отверстия. Плавающее кольцо охватывает поршень и установлено с возможностью перекрытия аксиальных отверстий. Шток установлен с возможностью перекрытия кольцевым выступом радиальных отверстий. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к эластомерным устройствам, поглощающим энергию ударов и колебаний.

Известен эластомерный упругий демпфер, содержащий корпус с крышкой и ступенча- тый шток, размещенный в крышке (1).

Недостатком такой конструкции является относительная невысокая поглощающая способность.

Известен эластомерный упругий демпфер, выбранный в качестве прототипа, со- держащий корпус с крышками, ступенчатый шток, размещенный в одной из крышек, поршень с буртом и внутренней полостью, установленный на штоке с возможностью перемещения и гайку, закрепленную на конце штока ограничения хода поршня (2).

Недостатком данного устройства является возможность передачи на демпфируемый объект жестких толчков и ударов, которые вызывают в элементах демпфируемого объекта большие перегрузки.

Задачей изобретения является создание демпфера, лишенного недостатков аналога и прототипа, а также ограничение перегрузок на демпфируемый объект и достижение максимальной энергоемкости.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном эластомерном упругом демпфере, содержащем заполненный эластомером корпус с крышкой, имеющей отверстие, размещенные в корпусе пропущенный через отверстие крышки шток с кольцевым выступом, поршень с буртом и внутренней полостью, установленный на штоке с возможностью перемещения, и гайку, закрепленную на конце штока для ограничения хода поршня, он снабжен плавающим кольцом, охватывающим поршень, на боковой поверхности поршня выполнены радиальные отверстия, на бурте поршня выполнены аксиальные отверстия, полость поршня заполнена эластомером, шток установлен с возможностью перекрытия кольцевым выступом радиальных отверстий, а плавающее кольцо установлено с возможностью перекрытия аксиальных отверстий.

На фиг. 1 представлено поперечное сечение демпфера; на фиг. 2-4 - взаимное положение элементов на различных стадиях работы устройства.

Эластомерный упругий демпфер содержит корпус 1, внутренняя полость a которого заполнена эластомером и закрыта крышками 3, 4 с уплотнениями 5. В крышке 3 установлен поршень 7 с буртом с и внутренней полостью d, заполненной эластомером. На боковой поверхности поршня 7 выполнены радиальные отверстия е, которые в исходном положении перекрыты кольцевым выступом b. В бурте с поршня 7 выполнены аксиальные отверстия f, которые в исходном положении перекрыты плавающим кольцом 8, охватывающим поршень 7. Перемещение кольца 8 относительно поршня 7 ограничено стопорным кольцом 8, размещенным в проточке на поршне. Поршень 7 удерживается на штоке гайкой 10.

Демпфер работает следующим образом. При действии сжимающего усилия шток 6 совместно с поршнем 7 перемещается относительно корпуса 1, при этом происходит сжатие эластомера в полости а вследствие уменьшения ее объема, демпфирование обеспечивается также за счет перепада давления на поршне и трения при перетекании эластомера в запоршневую полость через кольцевой зазор g (фиг. 2) между буртом с поршня 7 и внутренней поверхностью корпуса 1. При увеличении скорости нагружения демпфера в следствие резкого возрастания сил сопротивления движению поршня 7 происходит его перемещение относительно штока 6 и сжатие эластомера в полости d. При этом кольцевой выступ b на штоке 6 смещается относительно радиальных отверстий е на поршне 7 (фиг. 3) и открывает их, что приводит к увеличению проходного сечения для перетекания эластомера из полости а в запоршневую полость и тем самым обеспечивается ограничение давления в полости а и сжимающего усилия на штоке 6, что в свою очередь приводит к ограничению перегрузок, действующих на демпфируемый объект.

При уменьшении внешней нагрузки под действием потенциальной энергии сжатого эластомера в полости d поршень 7 перемещается относительно штока 6, и кольцевой выступ в перекрывает радиальные отверстия е. Обратный ход штока 6 с поршнем 7 происходит под действием потенциальной энергии сжатого в полости а эластомера. Одновременно происходит перемещение плавающего кольца 8 до упора в стопорное кольцо 9 и открытие аксиальных отверстий f в бурте с поршня 7 (фиг. 4), что ускоряет возврат штока 6 с поршнем 7 в исходное положение вследствие увеличения проходного сечения для перетекания эластомера из запоршневой полости в полость а.

При возникновении сжимающего усилия в начальный момент перемещения штока 6 и поршня 7 происходит перемещение кольца 8 до упора в бурт с, отверстия f закрываются и цикл работы демпфера повторяется.

Использование изобретения позволяет ограничить величину максимальной силы и тем самым повысить надежность работы демпфера, стабилизировать максимальную силу демпфирования и, следовательно, повысить энергоемкость демпфера, расширить диапазон применения за счет возможности регулирования характеристик демпфера.

Формула изобретения

Эластомерный упругий демпфер, содержащий заполненный эластомером корпус с крышкой, имеющей отверстие, размещенные в корпусе пропущенный через отверстие крышки шток с кольцевым выступом, поршень с буртом и внутренней полостью, установленный на штоке с возможностью перемещения, и гайку, закрепленную на конце штока для ограничения хода поршня, отличающийся тем, что он снабжен плавающим кольцом, охватывающим поршень, на боковой поверхности поршня выполнены радиальные отверстия, на бурте поршня выполнены аксиальные отверстия, полость поршня заполнена эластомером, шток установлен с возможностью перекрытия кольцевым выступом радиальных отверстий, а плавающее кольцо установлено с возможностью перекрытия аксиальных отверстий.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4