Демпфер



Демпфер
Демпфер
Демпфер

 


Владельцы патента RU 2405991:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева (КГТУ им. А.Н. Туполева) (RU)

Изобретение относится к демпфирующим устройствам, а именно к средствам для гашения колебаний роторов и валов в машиностроении. Демпфер содержит корпус, рабочая полость которого заполнена жидкой средой. Внутри корпуса расположен маховик с равномерно расположенными по окружности сквозными вырезами. В сквозных вырезах закреплены грузики с возможностью радиального перемещения. Грузики закреплены посредством пружин, прижимающих их к центру вращения маховика, и крышек с обеих сторон маховика. Для перемещения грузиков в радиальном направлении в крышках выполнены трапециевидные направляющие. Достигается эффективное гашение крутильных колебаний в широком диапазоне изменения частоты вращения коленчатого вала и увеличение ресурса работы двигателя. 3 ил.

 

Изобретение относится к демпфирующим устройствам, а именно к средствам для гашения колебаний роторов и валов в машиностроении.

При работе двигателя в сечениях валов упругой системы возникают периодические угловые смещения, называемые крутильными колебаниями. Они создают значительные дополнительные напряжения, которые снижают долговечность валов, вызывают колебания и вибрацию всей силовой установки. Для устранения влияния колебаний на приводные механизмы, их привод осуществляют со стороны маховика, где колебания сечений коленчатого вала значительно меньше. Для снижения уровня напряжений в шейках коленчатого вала и валах трансмиссии устанавливают демпферы крутильных колебаний. Демпфер гасит амплитуды крутильных колебаний за счет поглощения энергии, вносимой при резонансе возбуждающим моментом в упругую систему.

Известен демпфер (авторское свидетельство №1030598 МПК F16F 7/10, опубл. 23.07.83, бюл. №27), имеющий корпус, заполненный рабочей средой, массу (маховик) с двумя полостями и соединяющим их отверстием вдоль оси гасителя, размещенную в корпусе с зазором по наружному диаметру и выполненную из материала, плотность которого меньше, чем плотность рабочей среды, и упругие элементы, связывающие массу с корпусом.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является демпфер, установленный на коленчатых валах двигателей грузовых автомобилей «КамАЗ» (Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту. Двигатели «КамАЗ» 740.30-260 и 740.31-240. / Сост. Е.Р.Борисенков, Р.Ф.Галиев, Г.Г.Гафуров и др. Набережные Челны, 2004 г., 138 с. рис.15, стр.25,), содержащий корпус, рабочая полость которого заполнена жидкой средой и расположенный внутри нее маховик.

Однако данное устройство не позволяет осуществлять гашение крутильных колебаний в широком диапазоне изменения частот вращения вала или ротора, поскольку частота собственных колебаний маховика величина постоянная и при изменении частоты вращения вала не меняется.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в обеспечении эффективного гашения крутильных колебаний в широком диапазоне изменения частоты вращения коленчатого вала, что приводит к увеличению ресурса работы двигателя.

Технический результат достигается тем, что в демпфере, содержащем корпус, рабочая полость которого заполнена жидкой средой, и расположенный внутри корпуса маховик, новым является то, что маховик имеет равномерно расположенные по окружности сквозные вырезы, в каждом из которых находится грузик, закрепленный внутри маховика с возможностью радиального перемещения.

Грузики закреплены посредством пружин прижимающих их к центру вращения маховика и крышками с обеих сторон маховика, при этом в каждой крышке выполнены трапециевидные направляющие для перемещения по ним грузиков в радиальном направлении.

Таким образом, с изменением частоты вращения вала за счет отрыва грузиков под действием центробежных сил и их перемещения в радиальном направлении от оси вращения изменяется момент инерции маховика.

На фиг.1 представлен вид демпфера сбоку (сечение Б-Б), на фиг.2 - вид демпфера спереди (одна из крышек маховика снята); на фиг.3 - сечение А-А, где 1 - корпус, 2 - задняя крышка корпуса, 3 - маховик, 4 - крышка маховика, 5 - вырез в маховике, 6, 7 - грузики, 8 - пружина, 9 - направляющая крышки, 10 - втулка, 11 - болт, 12 - коленчатый вал, 13 - винт.

Демпфер состоит из кольцеобразного корпуса 1, снабженного задней крышкой 2. Внутри корпуса 1 находится демпфирующий элемент - маховик 3. К маховику 3 с помощью потайных винтов 13 крепится, например, шесть крышек 4. В маховике 3 выполнено шесть вырезов 5, равномерно расположенных по окружности и по радиусу. В крышке 4 выполнены направляющие 9, по которым перемещаются грузики 6 и 7 в радиальном направлении. Грузики 6 и 7, изменяющие момент инерции маховика 3, установлены в вырезах 5 маховика 3 и закреплены посредством пружин 8, прижимающих их к центру вращения маховика 3 и крышек 4 с обеих его сторон, при этом в каждой крышке 4 выполнены трапециевидные направляющие 9 для перемещения по ним грузиков 6 и 7 в радиальном направлении.

Корпус 1 демпфера крепится на коленчатом валу 12 с помощью болтов 11. Маховик 3 установлен в корпусе 1 с помощью втулки 10 и имеет возможность вращаться.

Демпфер работает следующим образом.

При вращении коленчатого вала 12 совместно с ним вращается демпфер - корпус 1 и маховик 3. На режимах низшей резонансной частоты вращения коленчатого вала 12 момент инерции корпуса 1 максимальный, находящиеся внутри корпуса грузики 6 и 7 находятся в исходном состоянии и прижаты ближе к оси вращения маховика 3. С увеличением частоты вращения коленчатого вала 12 возрастает центробежная сила, которая в свою очередь преодолевает силу упругости пружины 8. С увеличением частоты вращения коленчатого вала 12 первый грузик 7, расположенный дальше от оси вращения коленчатого вала 12, начинает перемещаться по направляющим 9 крышки 4 в радиальном направлении, сжимая тем самым пружину 8. Таким образом, грузики 6 и 7 начинают отрываться от маховика 3, имеют свободное перемещение по направляющим 9, и, тем самым, момент инерции маховика уменьшается. С изменением момента инерции маховика 3 изменяется частота его собственных колебаний, что позволяет эффективнее гасить амплитуду крутильных колебаний. При дальнейшем вращении демпфера последовательно будут отрываться грузики, расположенные ближе к центру вращения (при одинаковой массе грузиков 6 и 7 и жесткости пружин 8), и таким образом осуществляется ступенчатое изменение момента инерции маховика 3. Эффективным режимом работы демпфера является режим, когда частота вращения коленчатого вала 12 совпадает с частотой собственных колебаний маховика 3.

Демпфер, содержащий корпус, рабочая полость которого заполнена жидкой средой, и расположенный внутри корпуса маховик с равномерно расположенными по окружности сквозными вырезами, в которых закреплены грузики с возможностью радиального перемещения, отличающийся тем, что грузики закреплены посредством пружин, прижимающих их к центру вращения маховика, и крышек с обеих сторон маховика, для перемещения грузиков в радиальном направлении в крышках выполнены трапециевидные направляющие.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в установках сельскохозяйственного и промышленного назначения. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкции автомобилей и в системах ориентации искусственных спутников Земли. .

Изобретение относится к инерционным аккумуляторам энергии. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к гасителям крутильных колебаний жидкостного трения

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для развития перерабатывающих заводов сельского хозяйства, а также для собственных нужд железных дорог

Изобретение относится к области энергетического машиностроения

Маховик // 2439394
Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в машинах, имеющих в приводе маховик

Изобретение относится к машиностроению

Изобретение относится к области электротехники, в частности накопителям энергии для транспортных электрифицированных систем, источников аварийного и бесперебойного питания для атомных, ветровых и солнечных электростанций

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к маховикам коленчатого вала двигателя автомобиля

Изобретение относится к машиностроению. Маховик содержит массивный обод, являющийся связующим звеном для полумуфт, размещенных на валах электродвигателя и начального звена механизма. Массивные ползуны выполнены с возможностью перемещения в радиальных пазах обода и образуют с ним поступательные кинематические пары. Спицы образуют вращательные кинематические пары в соединениях с полумуфтами и ползунами. Достигаются регулирование величины момента инерции в процессе работы маховика и снижение величины пускового момента. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к накопителям энергии для транспортных электрифицированных систем, источников аварийного и бесперебойного питания для атомных, ветровых и солнечных электростанций. Технический результат изобретения заключается в создании конструкции маховика накопителя с повышенной энергией вращения, меньшими потерями на трение в опорном узле и более безопасного при аварии. Накопитель энергии включает вакуумируемый корпус с маховиком в виде вертикального цилиндрического трубчатого ротора из двух или более труб. Трубы соединены гибкими элементами, периферия которых установлена в смежные трубы ротора. Статор мотор-генератора закреплен в корпусе, ротор мотор-генератора закреплен на роторе с опорным подшипником в нижней части ротора и магнитным подшипником с постоянным магнитом в верхней части. Вращающиеся элементы опор закреплены на центральной части гибких элементов. В накопителе установлен дополнительный мотор-генератор. 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах различных машин, например автомобилей. Маховик переменного момента инерции содержит вал (1), на котором жестко закреплен трехлучевой кронштейн (2) и установлен барабан (4) с возможностью поворота вокруг вала. На концах кронштейна с возможностью поворота закреплены маховичные секторы (5), позволяющие накапливать кинетическую энергию. Концы маховичных секторов соединены тросами (6) с барабаном. В полости, образованной валом и барабаном, расположен накопитель потенциальной энергии, выполненный в виде пружины, навитой вокруг вала, концы которой соединены с барабаном (4) и трехлучевым кронштейном (2). Изобретение позволяет уменьшить расход топлива в двигателе за счет накопления энергии при рекуперативном торможении и последующего использования накопленной энергии для трогания с места и разгона автомобиля. 3 ил.
Наверх