Амортизатор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск из

Социалистическик

Республик (ii 932002

* г

/ (61) Дополнительное к авт. саид-ву 11"696208 (22) Заявлено 04.10 ° 77 (21) 2527984/25-28 с присоединением заявки Ж (23) Приоритет

Опубликовано 30 05 ° 82. Бюллетень №20

Дата опубликования описания 30. 05. 82 (5l)M. Кл.

F 16 F 7/08

Геаударстееаый камятет

СССР аа делам изобретеикй к аткрытнй (53) УД 621 ° 567. .1(088. 8) (72) Авторы изобретения

С.А.Громов и А.Н.Иустин (71) Заявитель (54) АИОРТИЗАТОР

Амортизатор относится к промышленности средств связи и может быть использован р.чя защиты радиоэлектронной (1ЭА) и телевизионной anna" ратуры от действия вибрации и ударов при наличии линейных перегрузок со стороны носителей, преимущественно авиационно-космического и наземного транспорта.

Известны амортизаторы, содержащие корпус, внутри которого размещен шток, связанный одним концом с амотизируемым объектом, а другимс винтовой пружиной, являющейся основным упругим элементом, и с дополнительным упругим элементом )1)

Недостатком известных амортизаторов является то, что в условиях их эксплуатации на любом подвижном носителе, когда имеют место линейные перегрузки, связанные с разгоном и торможением, качкой, эволюцией носителя на траектории движения, зазор между дополнительным упругим элементом и корпусом выбирается при незначительной величине линейной перегрузки, и виброизоляция существенно ухудшается.

По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к изобретению является амортизатор, содержащий корпус, размещенные в нем связываемый с амортизируемым объектом шток с поршню, разрезную кольцевую ось, упругие элементы, шайбу, размещенную в нижней части корпуса, взаимодействующую с упругими элементами, установленными с возможностью перемещения вдоль оси корпуса, упоры, выполненные в верхней части корпуса на разных уровнях относительно оси последнего, и гибкую связь, связывающую шток с шайбой и выполненную в виде концентрично расположенных наружного гибкого и внутреннего упругого колец j2) .

Кедостатком амортизатора является его малая энергоемкость при зна32002 ф

30

45

3 9 читальной величине диаметра, что связано с необходимостью размещения на одной кольцевой оси всего требуе, мого комплекта пружин кручения.

Цель изобретения - повышение энергоемкости амортизатора.

Указанная цель достигается тем, что амортизатор снабжен дополнительной разрезной кольцевой осью, уста- новленной концентрично с основной, втулкой с фланцами, один из которых взаимодействует с основными упругими элементами и дополнительными упругими элементами, размещенными на дополнительной разрезной кольцевой оси, часть из которых взаимодействует с другим фланцем втулки, а другая часть - с поршнем.

С целью упрощения конструкции дополнительные упругие элементы выполнены в виде пружин кручения с разными углами наклона верхних прямолинейных концевых участков относительно нижних.

На фиг. 1 изображен амортизатор, разрез; на фиг. 2 - вариант конструк тивного исполнения дополнительной кольцевой, вид оси в аксонометрии; на фиг. 3 - силовые характеристики предлагаемого амортизатора (кривые

I-II) и стандартного амортизатора, например, типа АКСС (кривая III), Амортизатор содержит корпус 1, шток 2 с поршнем 3, соединенный гибкой связью 4 с шайбой, размещенной в нижней части корпуса 1, и упругие элементы в виде пружин 6 кручения, установленные на основной разрезной кольцевой оси 7 с опорными роликами 8 между ними, а также упругие элементы в виде пружин 9 кручения,.установленные на дополнительной разрезной кольцевой оси 10 с опорными роликами 11 между ними. Дополнительная разрезная кольцевая ось 10 размещена концентрично с основной кольцевой осью 7. Между основной 7 и дополнительной 10 осями установлена втулка

12 с наружным 13 и внутренним 14 . фланцами, Наружный фланец 13 втулки

12 охватывает снизу пружины 9 кручения, установленные на дополнительной разрезной кольцевой оси 10, а внутренний фланец 14 охватывает сверху пружины 6 кручения, установленные на основной разрезной кольцевой оси

7. Верхние прямолинейные концевые участки 1 пружин 9 кручения, размещенные на дополнительной разрезной кольцевой оси !0, находятся в контакте с вогнутым торцом поршня 3, а нижние концевые участки 16 - в контакте с наружным 13 и внутренним 14 фланцами втулки 12. Верхние прямолинейные концевые участки 17 и 18 пружин 9 кручения находятся на определенных расстояниях от торца поршня

3 за счет обжатия при сборке аморти10 затора пружин 9 кручения между наружной поверхностью втулки 12 и упорами

19 на верхнем торце корпуса 1, выполненными на разных уровнях относительно оси корпуса 1, Верхние прямолинейные концевые участки 20 пружин 6 кручения, размещенные на основной разрезной кольцевой оси 7, оперты во внутренний фланец 14 втулки 12, а нижние прямолинейные концевые участки 21 - в вогнутую поверхность нижней шайбы 5.

Верхние прямолинейные концевые участки 22 и 23 пружин 6 кручения развернуты на разные углы относительно поверхности внутреннего фланца втулки 12. Снизу амортизатор закрыт пластиной 24, связанной крепежными элементами с корпусом t.

Дополнительная разрезная концевая ось 10 выполнена с замком, аналогичным замку для основной оси 7 и состоящим из выступа 25 на одном торце витка и соответствующего по форме паза 26 (фиг.2) на другом торце витка, расположенных в плоскости разрезной кольцевой оси. После того, как пружины кручения и опорные ролики 11 установлены на разрезной кольцевой оси 10, выступ 25 заводится в паз 26.

На фиг. 1 приведен амортизатор в исходном положении при статическом нагружении со стороны амортизируемого объекта (не показан), установленного на штоке 2 с поршнем 3 и закрепленного с помощью гайки (не показана), навинчиваемой на шток 2.

Вес амортиэируемого объекта воспринимается только частью пружин 6 кручения, верхние прямолинейные концевые участки 20 которых находятся в контакте с внутренним фланцем

14 втулки 12 и частью пружин 9 кручения, верхние прямолинейные концевые участки 15 которых находятся в контакте с поршнем 3, и амортизатор имеет низкую частоту (3-4 Гц) собст5 93200 венных колебаний (участок А силовой характеристики амортизатора, фиг.3).

Гибкая связь 4 при этом имеет незначительное (1-2 мм) провисание, необходимое для изоляции вибраций 5 с амплитудами, меньшими величины провисания гибкой связи.

Амортизатор работает следующим образом.

При действии вертикальных линейных перегрузок и вибраций шток 2 с поршнем 3 и размещенным на нем амортизируемым объектом смещается вниз относительно корпуса 1 (при действии вертикальных линейных перегрузок И снизу esepx) . Поршень 3 своим вогнутым торцом воздействует на верхние прямолинейные концевые участки 15 пружин 9 кручения, поворачивая их к нижним концевым участкам 16 тех we 20 пружин 9 (участок А силовой характери сти ки 1- I I, фи г. 3) .

При дальнейшем перемещении поршня 3 вниз его торец входит в контакт с прямолинейными концевыми участками 25

17, подключая в работу соответствующие им пружины 9 кручения (участок

В силовой характеристики I-II фиг.3). Увеличение силы со значения р+ до значения Р+ соответствует ве- 30

2 личине предварительного поджатия пружин кручения, имеющих прямолинейные концевые участки 17, в упоры 19 на корпусе 1, расположенные на среднем уровне относительно оси корпуса.

Далее в контакт с торцом поршня

3 входят прямолинейные концевые .участки 18 пружин 9 кручения (участок

С силовой характеристики 1-II фиг.3). Увеличение силы со значения щ

Р до значения Р соответствует вели3 чине предварительного поджатия пружин 9 кручения, имеющих прямолинейные концевые участки 18, в упоры 19 на корпусе 1, 45

Благодаря тому, что торец поршня выполнен вогнутым, на некоторой величине деформации амортизатора, равной A, край поршня 3 входит в контакт с прямолинейными участками

15, 17 и 18 пружин 9 кручения значительно ближе к ее виткам, чем вначале деформации. В этом случае жесткость амортизатора существенно повышается (участок D силовой характеристики 1-II фиг.3). Причем на участке D силовой характеристики уже имеет место перемещение пружин

2 6.

9 кручения вместе с дополнительной разрезной кольцевой осью 10 и опорными роликами 11 вдоль оси корпуса

1. При этом пружины 9 кручения воздействуют на внутренний фланец 14 втулки 12, которая так же перемещается вдоль оси корпуса 1. Внутренний фланец 14 втулки 12, опертый в прямолинейные концевые участки 20 пружин 6 кручения, перемещает вниз пружины 6 кручения вместе с основной разрезной кольцевой осью 7 и опорными роликами 8.

Нижние прямолинейные концевые уча— стки 21 пружин 6 кручения при этом скользят вдоль вогнутой поверхности нижней шайбы 5 к центру амортизатора и поворачиваются относительно верхних прямолинейных концевых учатков 20 пружин 6 кручения. При величине деформации, равной 3, e контакт с поверхностью внутреннего фланца 14 втулки 12 входят верхние прямолинейные концевые участки 22 пружин 6 кручения, что вызывает их деформацию и подключение к работе (участок F силовой характеристики I-II, фиг.3), Далее при величине деформации, равной 15, в контакт с поверхностью внутреннего фланца 14 втулки

12 входят верхние прямолинейные концевые участки 23 пружин 6 кручения (участок силовой характеристики I-II фиг.3). Причем перемещение пружин

6 и 9 кручения, размещенных на основной 7 и дополнительной 10 разрез- ных кольцевых осях, вдоль оси корпуса 1 осуществляется до упора наружного фланца 13 втулки 12 в нижнюю шайбу 5 (при величине деформации, равной 3,, ), Приведенная на фиг.3 силовая характеристика Р = Е() построена по аналитическим зависимостям, учитывающим смещение точек контакта . поршня 3 с верхними прямолинейными концевыми участками 15, 17 и 18 пружин 9 кручения и нижней шайбы 5 с нижними прямолинейными концевыми участками 21 пружин 6 кручения, а также углы поворота прямолинейных концевых участков 15, 17 и 18 пружин

6 кручения относительно концевых участков 16 и прямолинейных концевых участков 21 пружин 6 кручения относительно прямолинейных концевых участков 20, 22 и 23. Кривая I - силовая характеристика прямого хода, 7 9320 кривая II - силовая характеристика обратного хода. Нагрузка P при нагружении амортизатора обозначена со знаком "плюс", а нагрузка Р при разгру>нении амортизатора - со зна- 3 ком "минус", Амортизатор обладает силовой характеристикой (кривые I-П, фиг.3), близкой к оптимальной, так как он. способен воспринимать значительные (до 4-1g g) линейные перегрузки при небольших ходах штока 2 с поршнем 3 относительно корпуса 1 с выходом на участки В и С силовой характеристики, примерно параллельные участку A.

Жесткости амортизатора на участках

А, В и С отличаются несущественно, а на участках D, Е и F жесткость амортизатора переменная, с убыванием к концу каждого участка до вели- 20 чины, не превышающих жесткости амортизатора на начальных участках в

2-3 раза, Этим в амортизаторе достиг. нута возможность сохранения достаточно низкой частоты (3-6 Гц) соб- 25 ственных колебаний, При действии линейной перегрузки противоположного направления (сверху вниз) и вибрации шток 2 с поршнем

3 и амортизируемым объектом смеща- зо ется вверх относительно корпуса 1, в гибкой связи 4 выбирается провисание и шайба, размещенная в корпусе, начинает перемещаться вверх вдоль оси корпуса l. Пружины 6 и 9 кручения при этом включаются в работу в обратной последовательности, а характер изменения силовой характеристики принципиально не отличается от силовой характеристики приведенной на фиг.3. !

При действии ударов со стороны объекта в вертикальном направлении так же подключаются в работу пружи45 ны 6 и 9 кручения, независимо от действия первых импульсов (сверху вниз или снизу вверх).

Эффективность гашения ударов с помощью амортизатора высока, благодаря наличию значительных сил трения, возрастающих по мере увеличения деформации амортизатора (заштрихо» ванные зоны силовой характеристики

I-II, приведенной на фиг.3), Причем трение обусловлено относительным движением прямолинейных концевых участков 15, 17 и 18 вдоль вогнутого торца поршня 3 и прямолинейных кон02 8 цевых участков 21 вдоль торца шайбы

5, а величина трения может быть существенно изменена подбором пар трения (например, пары трения: сталь по титану, сталь по стали, сталь по бронзе имеют существенно отличные по величине коэффициенты трения}, Работа амортизатора при действии горизонтальных линейных перегрузок с вибрацией и ударов аналогична работе амортизатора при действии вертикальных нагрузок.

Горизонтальное смещение поршня 3 с амортизируемым объектом относительно корпуса 1 приводит сначала к деформации тех пружин кручения, чьи прямолинейные концевые участки

lg при контакте с вогнутой поверхностью торца поршня 3 поворачиваются относительно нижних концевых участков 16. Затем в контакт с торцом поршня 3 входят прямолинейные концевые участки 17 пружин 9 кручения и далее - прямолинейные концевые участки 18. После того, как выбрано провисание гибкой связи 4, поршень

3 вместе с установленными на ней амортизируемым объектом совершает движение, близкое к плоскопараллельному, деформируя весь комплект. пружин 6 и 9 кручения, размещенных на основной и дополнительной разрезных кольцевых осях 7 и 10.

Предлагаемое конструктивное исполнение амортизатора позволяет осуществить оптимальное размещение в корпусе требуемого комплекта пружин кручения, значительно сократить размер амортизатора по диаметру, увеличить его энергоемкость и позволяет обеспечить надежную защиту от ударов и эффективную виброизоляцйю, включая случай действия низних частот (более

5 Гц) при наличии линейных перегру-. зок, равных 4-1 .

Формула изобретения

Амортизатор по авт.св. 696208, отличающийся тем, что, с целью повышения энергоемкости, он снабжен дополнительной разрезной кольцевой. осью, установленной концентрично с основной втулкой с фланцами, один из которых взаимодействует с основными, упругими элементами и дополнительными упругими эле ментами, размещенными на дополнитель 932002

7 2/22 23 ной разрезной кольцевой оси, часть из которых взаимодействует с другим фланцем втулки, а другая часть - с поршнем.

2, Амортизатор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, дополнительные упругие элементы выполнены в виде пружин .кручения с разными углами наклона верхних прямолинейных конце" вых участков относительно нижних.

Источники . информации, принятые во внимание при экспертизе

5 1. Авторское свидетельство СССР

N 317839 кл. F 16 F 15/02, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

N 696208, кл. F 16 F 7/08, 1977 (про-, тотип).

932002

Составитель О.Мальцев

Техред М.Рейвес Корректор Н. Стец

Редактор A. Власенко Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Заказ 3702/44 Тираж 981 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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