Демпфер переменного трения

 

!

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ASTOP CKOhA> СВИДЕТИЛЬ СТВО

- =-сс

Союз Советских

Социалистических

Республик (1 ) 6132.90 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено02,12.74 (21) 2080442/$8-28 (53) М. Кл.

F 16 F 7/08 с присоединением заявки i¹

Гаеударственнвй квинтет

Вевата Мнннстроа СССР аю делам нзебретеннй

N OTKPbllNM (23) Приоритет (431 Опубликовано05.05,7 6,Бюллатень №17 (45) Дата опубликования описания 17.05.7З (ЬЗ) УДК 621-567,1 (088 8) Б. И, 1Никулкйни В. М. Рогачев (72) Авторы изобретения (7() Заявитель Северо-западный заочный политехнический институт

Ф (54: ДЕМПФЕР ПЕРЕМЕННОГО ТРЕНИЯ

Изобретение относятся к устройствам демпфирования колебаний оборудования и машин и может быть использовано в любой отрасли машиностроения.

В настоящее время для уменьшения уровня вредных колебаний в машинах, металлорежуших станках и других объектах применяются различные конструкции демпферов сухого и вязкого трения. Рассеивание энергии колебаний в этих устройствах осушеств- щ ляется за счет постоянной или переменной силы сухою, либо вязкою трения. Демпферы с постоянной силой сухого трения обладают простотой конструкции в сравнении с демпферами вязкого трения, но эффектив- 15 ность поглощения энергии колебаний в них сравнительно низка. Наиболее высокой демпфируюшей способностью обладают демпферы переменного сухого трения.

Их устройство определяется конструкцией 20 объектов и амплитудно-частотными характеристиками колебаний, уровень которых требуется уменьшать.

Известные устройства содержат фрикци1 онные накладки, упругий элемент,связанный 25 с фрикционными накладками, и рычаги с шарнирами, Такая конструкция обладает низкой аф фективностью гашения интенсивных колебаний и колебаний на собственных частотах.

Этот недостаток обусловлен тем, что в известном демпфере возникает неодинаковая величина силы сухого трения при смене направления движения демпфируемого объекта при колебаниях. Величина силы трения в демпфере мало зависит or параметров колебаний, поэтому демпфер несущественно ограничив ет резонансные амплитуды колебаний.

Кроме того, иэвестныи демпфер перемен. ного трения обладает ограниченностью варьирования его параметров и двмпферирующих свойств, а, следовательно, и ограниченной воэможностью его практического применения.

Резонансные колебания в машинах, станках и других объектах, а также колебания на собственных частотах (автоколебания) имеют, квк правило, большую амплитуду, что ока:нлввет существенное отрицательное влияние на эксплуатационные характеристики этих

3 513190 4 объектов, Однако, известный демпфер пере- . быть включены параллельно пружинам 13, менного трения, практически не снижает 14 элементы вязкого трении 16, 17 для уровня подобного рода колебаний. дополнительной связи фрикци .нной накладЦелью изобретения является улучшение хи 3 с каждым иэ рычагов 5, 6. демпфируюшей способности, а именно, соз- Устройс про работает следующим образом. дание сравнительно простого устройства

Ь

При колебаниях демг. ируемого объекта 5

1 м ра переменного сухого трения, в кс и перемещении накладки 3 в направлении х

6бтором сила сухого трения зависит либо от; рычаг 5 приходит во вращение, Рычаг упереме цения, либо от скорости колебатель- дет при этом неподвижным. При движении го виж ния демпфируемого объекта, nol3 фрикционной наклацки 3 в обратном направскольку также силы обеспечивают наиболее ленин во вращение приходит рычаг 6, а рыэффективное рассеивание энергии колебаний чаг 5 будет неподвижным. В обоих случаях и существенное уменьшение уровня колеба- i имеет место сжатие крайних пружин 13;14 и увеличение нормалылго давления между

Это достигается тем, что в предлагаемой1 фрикционной накладкой 3 и колеблющимся

3Ь конструкции каждь|й рычаг выполнен дву- объектом 15. плечим, его плечи расположены одно к дру- В предлагаемом устройстве возникает гому под углом, меньшим 180о, каждый, трение, аквивалентное комбинированному

:t сухому и вязкому трению. Оно переменно и увеличивается при повышении уровня отно сительных колебаний фрикционной накладки и демпфируемого объекта. В результате этной е еличиваетшарнир размещен в вершине угла". рычага и связан с корпусом. Демпфер снабжен дополнительными упругими алементами, расположенными параллельно основному, один го в предложенном устр ств ув ся количество рассеиваемой энергии с возрастанием уровня колебаний демпфируемого объекта. Это обеспечивает гашение колебаний высокого уровня и существенное ограничение амплитуд резонансных колебаний и автоколебаний демпфируемого объекта 15.

Колебания фрикционной накладки Э, при на личии демпферов вязкого трения 16, 17„ включенных параллельно пружинам 13, 14 (фиг. 2) между накладкой и одним из концов каждого рычага 5, 6 обу:лавливают при очередном повороте противоположно расположенных рычагов дополнительное синхроннсх йэменение величины нормального давления Я конец каждого элемента связан с фрикционной накладкой, а другой — с одним из плечей рычага, и двумя установленными на фрикционной накладке упорами, с каждым ЗЬ из которых поочередно взаимодействует свободный конец соответствующего рычага,. а все упругие элементы выполнены регулируемыми по жесткости.

Для улучшения демпфирующей способно- ЭЬ сти высокочастотных колебаний в демпфере могут быть установлены параллельно дополнительным упругим алементом элементы, вязкого трения для дополнительной связи фрикционной накладки с каждым из рычагов» ®

На фиг. l изображена схема предлагаемого демпфера переменного трения; на фиг. 2 — то же с встроенными алементамй вязкого трения.

Демпфер содержит корпус 1, на котором 4р чстановлены жесткий регулируемый упор2, связанный с фрикционной накладкой 3 и уп- ругим элементом 4 с жесткостью Со, изог- .

1 нутые под yrnoM рычаги 5, 6, связанные посредством шарниров 7, 8 с корпусом, и, 4d регулируемые упоры 9, 10 для ограничения поворота рычагов 5, 6 относительно корпуса 1. На фрихционной накладке 3 установлень. упоры ll, 12. Пружины 13, 14 с. жесткостью С связывают один конец ры- 69 чагов 5 6 и фрикционную накладку Э и расположены попарно противоположно. Накладка 3 устанавливается на демпфируемый объект 15 (машину, станок, приспособление и т.п.) и связывается с ним силами, еЬ сухого трения. Между нахладкой Э и объехтом 15 создается предварительное нормальнсе давление упорами 2, 9, 10 за ин 13 14. счет натяга пружины 4 и пружин !

В схему предлагаемого устройства могут OO

Это изменение величины нормального давления, связанное с сопротивлением жид- кости в демпферах вязкого трения 16, 17 имеет полиноминальную зависимость от амплитуды скорости колебаний демпфируемого объекта 15 и накладки 3, что в свою очередь обуславливает такую же зависимость величины силы сухого трения от скорости.

В результате этого, количество энергии колебаний, рассеиваемое с помощью предлагаемой конструкции демпфера переменного трения, повышается с увеличением амплитуды и частоты колебательного движения объекта и его уровень снижается как при колебаниях с малой так и высокой частотой.

Эксплуатационные испытания опытных образцов демпфера переменного трения в процессе плоского шлифования изделий показали, что общий уровень колебаний станка с приспособлением снижается более чем в 5 раэ. 3а счет этого стойкость абразив(ного инструмента увеличивается в 2,2-2,7

51319.0 раза, а шероховатость шлифованной поверх- н ности уменьшается в 2-2,6 раза. 1

9 иР. 2

Составитель В. Рифанов

Редактор М. Васильева Техред А. Демьянова КорректофН. Золотовская

Заказ 640/46 Тираж 1131 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Де.юпфер переменного трения, содержащий корпус, фрикционную накладку, упругий элемент, связанный с фрикционной наклад,кой и рычаги с шарнирами, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью улучшения

«демпфируюшей способности, каждый рычаг ,выполнен двуплечим, его плечи расположе6

ы одно K другому под углом. меньши

ЗОо, каждый шарнир размещен s вершине угла рычага и связан с корпусом, демпфер ,снабжен «дополнительными упругими элементами, параллельно расположенными ос» ионному, один конец каждого элемента связан с фрикционной накладкой, а другоВ с одним из плечей рычага, и двумя установленными на фрикционной накладке упорами, с каждым нз которых поочередно взаимодействует свобо",ный конец соответ ствуюшего рычага, à все упругие элементы ,выполнены регулируемыми по жесткости.