Гаситель крутильных колебаний



Гаситель крутильных колебаний

 


Владельцы патента RU 2470202:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к машиностроению. Гаситель крутильных колебаний включает в себя наружный и внутренний корпусы, связанные между собой посредством упругих элементов, работающих на кручение. Внутренний корпус служит для установки на вал, подвергаемый крутильным колебаниям. Наружный корпус установлен соосно с внутренним и выполняет роль инертной массы. Торцевые крышки образуют вместе с корпусами кольцевую полость, заполненную рабочей жидкостью. Радиальные уплотнения герметизируют указанную полость. Чередующиеся внутренние и наружные диски установлены с осевым зазором друг относительно друга и не препятствуют повороту одного корпуса относительно другого. Достигается возможность гашения крутильных колебаний при высоких скоростях вращения вала без жесткого крепления к основанию. 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться для гашения крутильных колебаний различных машин, в частности для гашения крутильных колебаний валов двигателей внутреннего сгорания, компрессоров, приводных валов вертолетов, роторов авиационных и газовых турбин, центрифуг и т.д.

Известно изобретение (патент №2297562, F16F 15/173, опубл. 20.04.2007, бюл. №11), состоящий из корпуса, закрепленного на валу и вращающегося вместе с ним, и крышки, образующих полость, внутри которой располагается маховик. Полость целиком заполнена вязкой жидкостью. Маховик имеет возможность вращаться относительно корпуса. Момент вязкого трения между маховиком и корпусом определяется поверхностью трения, вязкостью жидкости и амплитудой относительных смещений корпуса и маховика.

Недостатками данного устройства являются:

а) наличие радиального зазора между валом и маховиком. В подобном устройстве при воздействии внешних сил неизбежно появление сухого трения, ударов и различных износов;

б) демпфирующий эффект в данном и подобных устройствах напрямую связан с массовым полярным моментом маховика, причем размеры маховика могут иметь недопустимо большие значения.

Наиболее близким по технической сущности является демпфер рулевого механизма (патент на полезную модель №89647, МПК F16F 7/10, приоритет от 16.06.2009 г.).

Существенным недостатком данного устройства, исключающим применение для гашения крутильных колебаний валов, является необходимость его жесткого закрепления с неподвижным основанием.

В предлагаемом гасителе крутильных колебаний использовали принцип динамического гашения колебаний (см., например, справочник «Прочность, устойчивость, колебания». М.: Машиностроение, т.3, 1986, стр.331…332), исключающий необходимость в таком закреплении.

Задачей предлагаемого изобретения является создание устройства для гашения крутильных колебаний вращающихся со сколько угодно большой скоростью валов в условиях отсутствия какого-либо жесткого крепления с неподвижным основанием.

Указанный технический результат достигается тем, что гаситель, включающий в себя внутренний корпус, который неподвижно связан с валом посредством, например, стопорных колец и шпоночного соединения (на рисунке не показано), наружный корпус, установленный соосно с внутренним, причем наружный корпус выполняет также роль инертной массы, входящей в состав динамического гасителя колебаний, торцевые крышки, образующие вместе с корпусами кольцевую полость, заполненную рабочей жидкостью, радиальные уплотнения, герметизирующие ту же полость, систему чередующихся наружных и внутренних дисков, установленных с заданным осевым зазором друг относительно друга и не препятствующих поворотам одного корпуса относительно другого, содержит один или более упругих элемента, работающих на кручение и упруго соединяющих указанные корпусы, систему дистанционных втулок, устанавливающих заданное взаимное расположение всех деталей в осевом направлении.

Полярный момент инерции θр наружного корпуса, т.е. полярный момент инерции инертной массы в составе гасителя, и суммарная жесткость комплекта упругих элементов на кручение С0 связаны соотношением:

,

где ωн - круговая частота настройки гасителя.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом на рис.1, где изображена конструкция гасителя, включающего в себя внутренний корпус 1, который неподвижно связан с валом 2, стопорные кольца 3, наружный корпус 4, торцевые крышки 5 и 6, рабочую жидкость 7, радиальные уплотнения 8, систему чередующихся наружных 9 и внутренних 10 дисков, один или более упругих элемента 11, систему дистанционных втулок 12, 13, 14, устанавливающих заданное взаимное расположение всех деталей в осевом направлении.

Упругий элемент может быть выполнен в виде неразъемной детали, имеющей наружный и внутренний обода, связанные между собой радиально расположенными гибкими спицами. Жесткость такого упругого элемента на кручение определяется по формуле:

,

где l - рабочая длина спицы, R - внутренний радиус наружного обода,

, Е - модуль упругости, Z - число спиц.

Суммарная жесткость комплекта упругих элементов будет равна:

C0=n·Cкр

где n - общее число упругих элементов в составе гасителя.

Сборка гасителя производится способом пайки или любым другим известным способом.

Система чередующихся наружных и внутренних дисков, погруженных в рабочую жидкость, необходима для создания определенного коэффициента сопротивления, определяемого по формуле:

,

где к - число торцевых зазоров между наружными и внутренними дисками, Δ - величина торцевых зазоров, , dвн - внутренний диаметр дисков, dн - наружный диаметры.

Гаситель крутильных колебаний, включающий в себя внутренний корпус, служащий для установки на вал, подвергаемый крутильным колебаниям, наружный корпус, установленный соосно с внутренним, причем этот корпус выполняет также роль инертной массы в системе гасителя, торцевые крышки, образующие вместе с корпусами кольцевую полость, заполненную рабочей жидкостью, радиальные уплотнения, герметизирующие ту же полость, а также систему чередующихся внутренних и наружных дисков, установленных с заданным осевым зазором относительно друг друга, и не препятствующих повороту одного корпуса относительно другого, отличающийся тем, что наружный и внутренний корпуса связаны между собой посредством одного или более упругих элементов, упруго соединяющих указанные корпуса и работающих на кручение, причем суммарная жесткость С0 комплекта упругих элементов на кручение и полярный момент инерции θp наружного корпуса связаны соотношением:

где ωн - круговая частота настройки гасителя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроению. .

Изобретение относится к области механики, а более конкретно к средствам гашения колебаний. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам гашения угловыхколебаний валов. .

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для гашения крутильных колебаний коленчатых валов ДВС. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к демпферам крутильных колебаний в передачах. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам гашения колебаний различных объектов. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к демпферам крутильных колебаний. Демпфер содержит внешний корпус, имеющий фланец, внутреннюю деталь, расположенную внутри и вращающуюся относительно внешнего корпуса, ряд промежуточных деталей, ряд сборных узлов плоских пружин, имеющих одну или несколько плоских пружин, а также обжимное кольцо. Ряд промежуточных деталей расположен вокруг внутренней детали и отделен друг от друга в окружном направлении так, чтобы образовывать ряд полостей, заполненных демпфирующей средой. Узлы плоских пружин располагаются в полостях, их внешние концевые части зацепляются с приемными гнездами, образуемыми между соседними промежуточными деталями, а внутренние концевые части зацепляются с внутренней деталью. Обжимное кольцо расположено вокруг промежуточных деталей и узлов плоских пружин для крепления узлов плоских пружин между промежуточными деталями. Приемные гнезда между соседними промежуточными деталями и соответствующие им радиально внешние концевые части узлов плоских пружин по радиусу конусообразно сужаются вовнутрь. Промежуточные детали образуются как целостная часть фланца внешнего корпуса. Радиально внешние концевые части узлов плоских пружин радиально поджимаются в приемные гнезда обжимным кольцом. Достигается упрощение сборки демпфера или сцепления и обеспечение точного позиционирования узлов плоских пружин, а также возможность получения требуемых свойств демпфирования в узких диапазонах допусков. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области машиностроения. Изолирующий разъединитель содержит ступицу, муфту одностороннего вращения, имеющую сцепление со ступицей, шкив, пружину и инерционный элемент. Шкив имеет сцепление, с возможностью вращения, со ступицей на первом шариковом подшипнике и на втором шариковом подшипнике. Пружина установлена в рабочем зацеплении между муфтой одностороннего вращения и шкивом. Инерционный элемент имеет сцепление со ступицей посредством эластомерного элемента. Инерционный элемент расположен в пределах конструкции, содержащей шкив и первую опору шкива, имеющую зацепление с первым шариковым подшипником, и вторую опору шкива, имеющую зацепление со вторым шариковым подшипником. Инерционный элемент может перемещаться независимо от шкива. Достигается предотвращение деформаций упругого элемента, усталостных изломов и отказов, а также предотвращение шума в фазе пуска в процессе эксплуатации двигателя. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Устройство содержит тело с инерционной массой (30), соединенное с вращательным валом (13) устройства передачи мощности (5). Устройство передачи мощности передает вращательную мощность от источника приведения (4) в движение на ведущее колесо (10) транспортного средства (2). Переключающее устройство (40) установлено между вращательным валом и телом с инерционной массой и переключает тракты. В первом тракте (42) вращательный вал и тело с инерционной массой соединены друг с другом посредством упругого тела (41). Во втором тракте (43) вращательный вал и тело с инерционной массой соединены друг с другом без прохождения через упругое тело. Достигается уменьшение крутильных колебаний в приводной системе. 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

Группа изобретений относится к области машиностроения. Разъединитель содержит шкив (30), ступицу (20). Ступица имеет в радиальном направлении плечо (21). Плечо имеет фрикционную поверхность (211). Фрикционная поверхность зацеплена с возможностью скольжения с внутренней поверхностью шкива. Пружина (41) прикреплена к шкиву и выполнена с возможностью прерывистого зацепления с плечом. Эластомерный элемент (61) расположен между пружиной и плечом. Плечо выполнено с возможностью прерывистого зацепления с упором (301) шкива. В разъединителе по второму варианту внутренняя поверхность шкива выполнена цилиндрической. Ступица содержит три плеча, имеющих дугообразные фрикционные поверхности. Три пружины прикреплены к шкиву. Достигается расширение арсенала технических средств. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению

Изобретение относится к транспортному машиностроению

Изобретение относится к электротехнике, к электромагнитным машинам возвратно-поступательного или ударного действия для различных технологических операций, например ударное вибропрессование, клеймение, разрушение строительных материалов при выполнении строительных и монтажных работ. Технический результат состоит в повышении надежности за счет предохранения узлов электромагнитного двигателя от динамических нагрузок вследствие отклонений от рабочих режимов, нарушающих цикличность его работы. Двигатель возвратно-поступательного движения содержит корпус, магнитопровод с катушками прямого и обратного хода, направляющую трубу с размещенным в ней бойком для передачи ударного воздействия на рабочий инструмент. Упругий элемент механически связан с промежуточным телом, массой больше массы бойка. Промежуточное тело выполнено с упорной поверхностью, обращенной в сторону бойка. Между промежуточным телом и бойком установлен дополнительный упругий элемент, взаимодействующий через упорную поверхность с промежуточным телом. Дополнительный упругий элемент установлен с возможностью взаимодействия через образованную упорную поверхность с промежуточным телом с упругим элементом и обеспечивает режим свободных колебаний механической системы. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к электромагнитным ударным машинам с возвратно-поступательным движением рабочих органов для выполнения различных технологических операций при импульсной обработке материалов. Технический результат состоит в повышении производительности при одновременном увеличении надежности при обработке материала с различной степенью твердости или при потере контакта рабочего инструмента с обрабатываемой средой. Двигатель содержит немагнитный корпус, выполненный заодно с устройством крепления хвостовика рабочего инструмента, расположенные внутри немагнитного корпуса магнитопровод с катушками прямого и обратного хода, внутри направляющей втулки размещен боек с возможностью взаимодействия с хвостовиком рабочего инструмента и подпружиненным буфером. С противоположной буферу стороны к магнитопроводу примыкает жестко связанное с ним устройство крепления хвостовика, выполненное в виде полого цилиндра, внутри которого с возможностью осевого перемещения установлен демпфирующий сердечник, подпружиненный в сторону бойка упругим элементом. В центре демпфирующего сердечника выполнено сквозное отверстие, диаметр которого обеспечивает свободное вхождение хвостовика, выступающего относительно сердечника в сторону бойка на расстоянии x. В начальном положении расстояние x между обращенными в сторону бойка торцевыми поверхностями демпфирующего сердечника и хвостовика равно амплитуде колебаний последнего. 1 ил.

Изобретение относится к гашению колебаний в ручных электрических машинах. Ручная машина имеет устройство виброгашения, содержащее первый виброгаситель, имеющий первое направление виброгасящего действия, и второй виброгаситель, имеющий второе направление виброгасящего действия. Первое направление виброгасящего действия первого виброгасителя ориентировано по существу параллельно второму направлению виброгасящего действия второго виброгасителя. Собственная частота колебаний первого виброгасителя отличается от собственной частоты колебаний второго виброгасителя. Указанные виброгасители расположены друг за другом вдоль направления виброгасящего действия. В результате обеспечивается компактное размещение устройств виброгашения в ручной машине и эффективное виброгашение при ее эксплуатации. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к гашению колебаний в ручных электрических машинах. Ручная электрическая машина содержит приводное устройство, ударный механизм, создающий колебания вдоль линии его действия, и динамический виброгаситель для уменьшения этих колебаний. Динамический виброгаситель содержит подвижный инерционный элемент, имеющий степень свободы движения, которая образует с линией действия ударного механизма отличный от нуля угол и соответствует поперечному движению. Инерционный элемент установлен на оси динамического виброгасителя, которая наклонена к линии действия ударного механизма под отличным от нуля углом. В результате увеличивается эффективность подавления виброколебаний в ручных электрических машинах. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 18 ил.
Наверх