Магнитожидкостное устройство для гашения колебаний
Владельцы патента RU 2670181:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановская пожарно-спасательная академия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" (RU)
Изобретение относится к области машиностроения. Устройство содержит корпус, заполненный магнитной жидкостью, и шток с магнитной системой, подвижный в осевом направлении. Элемент с дросселирующими каналами размещен в корпусе. Шток с магнитной системой содержит установленный на нем жестко статический демпфер, выполненный из эластичного магнитопроводного материала. Корпус охватывает шток, внутри которого расположен элемент с дросселирующими каналами переменного сечения, пронизанными магнитным полем установленных на штоке постоянных магнитов. Постоянные магниты установлены в корпусе и имеют противоположную полярность. Пространство внутри корпуса и зазор между постоянным магнитом и дросселирующими каналами заполнены магнитной жидкостью. Достигается улучшение демпфирующих характеристик. 1 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано как магнитожидкостный амортизатор для гашения колебаний различного рода объектов, в частности двигателя внутреннего сгорания. Магнитожидкостные амортизаторы содержат корпус, в котором установлена магнитная система создающая магнитный поток воздействующий на магнитовосприимчивую жидкость являющуюся диссипативным элементом при ее течении и деформации под действием сил возникающих при колебаниях защищаемого объекта.
Известен также магнитожидкостный амортизатор для гашения колебаний, содержащий корпус из двух жестко закрепленных коаксиальных цилиндрических элементов, внутренний из которых выполнен в виде сплошного цилиндра, с образованием открытой полости и размещенной в ней с возможностью осевого и вращательного перемещения поршня, причем зазоры между корпусом и поршнем заполнены магнитоактивной жидкостью, а цилиндрические элементы корпуса и поршня закреплены на магнитных переходниках, а поршень выполнен в виде набора сопряженных цилиндрических элементов представляющих собой магнитопроводы и обмотка возбуждения магнитного поля расположенных между последними. При этом с торцов во внутреннем цилиндрическом элементе выполнены полости образованные вращением вокруг его оси криволинейной образующей, один конец который лежит на торцах цилиндра, а второй в точках пересечения оси поперечным сечениям, проходящим через внутренние края внешних цилиндрические элементов при соответствующих положениях поршня.
Недостатком известного устройства является сложность осуществления работы при восприятие статической нагрузки из-за необходимости работы с магнитной жидкости имеющий высокий предел текучести обеспечивающий компенсирование статической нагрузки.
С целью исключения указанного недостатка и усиления демпфирующего эффекта при восприятие демпфером статической нагрузки обусловленной массой защищаемого объекта при его колебаниях предлагается в конструкцию магнитожидкостного амортизатора для гашения колебаний ввести элемент обеспечивающий компенсирования статической нагрузки обусловленной массой защищаемого объекта с одновременным гашением колебаний объекта.
Указанная цель достигается тем, что магнитожидкостный амортизатор содержащий корпус заполненный магнитной жидкостью, шток с магнитной системой подвижный в осевом направление и размещенный в корпусе дрессирующие каналы соединяющие полости корпуса, постоянные магниты создающие магнитный поток в дросселирующих каналах.
Целью изобретения является увеличение демпфирующих характеристик магнитожидскостного амортизатора. Указанная цель достигается тем, что в магнитожидкостном амортизаторе в корпусе заполненном магнитной жидкостью, шток с магнитной системой подвижный в осевом направление и размещенный в корпусе, дросселирующие каналы соединяющие полости корпуса, постоянные магниты создающие магнитный поток в дрессирующих каналах шток с магнитной системой подвижной в осевом направлении на штоке, выполненном из немагнитного материала установлен эластичный элемент воспринимающем статическую нагрузку, постоянным магнитом и в корпусе демпфера установлен другой постоянный магнит противопожарной полярности с введенным в его магнитного шунта.
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства. В корпусе 1 - выполненном из немагнитного материала установлен шток 2 и статический демпфер 3 - выполненный из эластичного материала. На штоке 2 установлен постоянный магнит 4 - фиксированный на штоке от осевых перемещений с помощью шайбы 5 и гайки 6. В корпусе 1 установлена дросселирующая шайба 7 разделяющая пространства в корпусе 1 на две полости А и Б, и выполненная их магнитных материалов между торцевой и поверхностью магнита 4 и шайбы 7 образован неравномерный зазор δ. В корпусе 1 установлен постоянный магнит 8 намагниченный в осевом направлении полярности противоположному магниту 4.
Полости А и Б и зазор δ, заполнены магнитной жидкостью 9. Защищаемый объект 10 устанавливается на шток 2.
Амортизатор работает следующим образом. При установке на штоке 2 объекта подлежащего защите от колебаний статическая нагрузка определенная массой объекта компенсируется за счет жесткости эластичного элемента 3. При возникновении колебаний защищаемого объекта 10 происходит деформация статического демпфера 3 и возникает колебания внутри эластичного элемента которые передаются на шток 2 закрепленный жестко в элементе 3. Эти же колебания передаются на магнитную жидкость 10 которая начинает перетекать через зазоры дросселирующей шайбы 7 пронизанные магнитным потоком от совместного взаимодействия постоянных магнитов 4 и 8. В результате перетекания магнитной жидкости через отверстия образованные в дросселирующей шайбе происходит диссипация энергии выделяющейся при колебаниях объекта 10.
Диссипации энергии при колебаниях объекта защиты способствует также изменение формы распределения магнитного потока созданного совместным действием магнитов 4 и 8 имеющих встречную полярность. Намагничивание магнитов 4 и 8 встречной полярности способствует изменению жесткости статического демпфера 3 который так же становится энергопоглощающим за счет изменения длины молекул вещества образующего эластичный материал статического демпфера. Осевое перемещение штока 2 не ограничиваются жесткостью связью дросселирующей шайбы 7 и штока 2 путем создания торцевого зазора 8, между постоянным магнитом 4 и дросселирующей шайбы 7 и этот зазор выполнен неравномерным для увеличения перепада давления воздействующего на него магнитную жидкость при ее перетекании через отверстия в дросселирующей шайбе в плоскости перпендикулярной оси.
Магнитожидкостное устройство для гашения колебаний, содержащее корпус, заполненный магнитной жидкостью, и шток с магнитной системой, подвижный в осевом направлении, и размещенный в корпусе элемент с дросселирующими каналами, соединяющими полости корпуса, отличающееся тем, что с целью увеличения эффективности гашения колебаний магнитожидкостный амортизатор, содержащий шток с магнитной системой, содержит установленный на нем жестко статический демпфер, выполненный из эластичного магнитопроводного материала, постоянный магнит, корпус, охватывающий этот шток, внутри которого расположен элемент с дросселирующими каналами переменного сечения, пронизанными магнитным полем установленных на штоке постоянных магнитов, и постоянные магниты, установленные в корпусе, имеют противоположную полярность, а пространство внутри корпуса и зазор между постоянным магнитом и дросселирующими каналами заполнены магнитной жидкостью.
