CS219117B1 - Třecí tlumič kmitů - Google Patents

Abstract

Trecí tlumič kmitů, u něhož je tlumicí ú- činek dosahován svíráním prostředkem pů­ sobícím na třecí objímku, v níž j-e uložena tyč připojená k tlumené soustavě. Podstata vynálezu spočívá v tam, že sví- rací prostředek, provedený výhodně jako pružina, je ovládán tv-airovým rozpínacím členem spojeným s tyčí, čímž se v průběhu kmitu ovlivňuje průběh třecí síly. Jsou popsána alternativní provedení tvarových irozpíinacíeh členů podle požadované cih.aratktemisíiik y útlumu.

Description

Vynáieiz se týká třecího tlumiče kmitů, u něhož se tlumici účinek dosahuje svíracím prostředkem působícím na třecí člen obepínající tyč.

Je znám třecí tlumič kmiitů tohoto typu, který sestává z tyče pohybující se ve třecí objímce. Pohybem tyče ve třecí objímce vznikají vliVetm tření tlumící síly, jejíchž velikost je určená vůlí tyče ve třecí objímce, dále materiálem tyče, materiálem objímky, jakostí a přesností opracování a zejména pak vehkostí svírací síly vyvozované svíracím prostředkem, obvykle provedeným jako pružina; Charakter průběhu tlumicí síly těohto třecích tlumičů se vyznačuje rovnoměrným průběhem v závislosti nia rychlosti tyče během kmitu. Náběh této tlumicí síly od nulové rychlosti tyče do již minimální rychlosti je prudký a od minimální rychlosti do maximální rychlosti je tlumicí síla konstantní. Toto je nevýhodou všech třecích tlumičů oproti tlumičů hydraulickým, u nichž bývá průběh tlumicí síly v závislosti na pístové rychlosti svým charalkteireim měnitelný a dosahuje se přímkové, progresivní nebo de-giresivní charakteristiky. U hydraulických tlumičů je tento charakter dán uspořádáním ventilových částí, pružin a velikostí otvorů a dalšími úpravami. Pokud se při této úvaze, resp. porovnávání hydraulických a třecích tlumičů používá termín pístová rychlost hydraulického tlumiče, je zde myšlena rychlost pístu v průběhu kmitu. U třecích tlumičů je ekvivalentní hodnotou rychlost tyče v průběhu kmitu, obecně rychlost jedné z relativně pohyblivých částí třecího tlumflče. U hydraulických tlumičů je tento charakter v průběhu tlumicí síly v závislosti nia pístové rychlosti dán uspořádáním ventilových. částí a dalšími zmíněnými úpravami!. Jednoduchý hydraulický tlumič složený hapříklad pouize z otvoru, kterým je protlačována kapalina, má charakter náběhu tlumicí síly progresivní, kdežto tlumič -opatřený j>iž jednoduchým, například planžetovým ventilem, má charakter náběhu tlumicí síly v závislosti na pístové rychlosti, degreisivní. Z tohoto důvodu nahrazují jednoduché 'a levné třeicí tlumiče nákladné hydraulické tlumiče obvykle pouze v případech, kde se jedná o malé tlumicí síly, u nichž lze tuto prudkou náběhovou charakteristiku zanedbat a Ikde není nebezpečí ovlivnění tlumení kmitající soustavy rázy, typickými pro třecí tlumič.

Oko-leim vynálezu je odstranění uvedené nevýhody třecího tlumiče a vyřešení takového tlujmliíĎe kmitů, u něhož lze docílit libovolně měnitelného průběhu tlumicí síly v závislosti na rychlosti pohybující se tyče, čímž ise svou tlumicí charakteristikou může nejen plně vyrovnat hydraulickým tlumičům', ale dokonce docílit takové charakteristiky průběhu tlumicí síly, která není ani hydraulickým tlumičem dosažitelná.

Uvedený ú'ko.1 řeší třecí tlumič (kmitů, u něhož se tlumicí účinek dosahuje svíracím prostředkem působícím na třecí člen obepínající tyč, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v toím, že svírací prostředek, například svírací pružina·, má ramena, která doléhají s předpětím na tvarový rozpínací člen, pevně spojený s tyčí.

Výhodně může být svírací pružina provedena jako zkrutná šroubovitá válcová pružina s nejméně dvěma závity.

Podle dalšího výhodného- provedení se tvarový rozpínací člen ve směru pohybu tyče klínovitě rozšiřuje a zužuje.

Podle jiného výhodného provedení je tvarový rozpínání člen opatřen fixačními zářezy pro ramietna svírací piružiny.

Do podstaty vynálezu spadá i to, že tvarový roizpínacr člen je opatřen vodícími drážkami, v nichž jsou ramena svírací pružiny uložena, přičemž vodicí drážky svírají s osou tyče cistrý úhel.

Výhodou řešení podle vynálezu je to, že výše uvedený úkcil je vyřešen neobyčejně jednoduchými prostředky umožňujícími dosáhnout měnitelné charakteristiky u třecích tlumičů.

Další výhody a podrobnosti, jakož i činnost itiřecílho tlumiče kmitů podle vynálezu, budou popsány v souvislosti s popisem konkrétního případu provedení znázorněného na připojených výkresech, kde značí obr. 1 třecí tlumič v nárysném pohledu, obr. 2 třecí tlumič v částečném osovém řezu a v bokorysu ve vztahu k obr. 1, obr. 3 svírací pružinu v nárysném pohledu, obr. 4 v nárysném pohledu třecí -objímku, obr. 5 nárysný pohled na svírací část třecí objímky se svírací pružinou a s částí tyče a obr. 6, 7, 8 a 9 alternativní příklady provedení tvarových rozpínacích členů.

Třecí tlumič kmitů sestává z tyče 1, která zde plní v podstatě shodnou funkci jako pístnice u hydraulických tlumičů. Tyč 1 je uložena ve třecí objímce 2, která je uchycena v plášti 3, k němuž je připevněn připojovací prvek 4. Tyč 1 je upevněna k jedné části neznázorněné kmitající soustavy, zatímco třecí objímka 2 je spolu is pláštěm 3 upevněna připojovacím prvkem 4 ke druhé části soulstavy, například k podstavci stroje. Třecí objímka 2 sestává z vodicí části 5 a ze svírací části 6. Svírací část 6 je provedena jako válec a má alespoň jeden podélný zářeiz. 8 a na svém vnějším povrchu provedenu šroubovitou drážku 7. Ve šroubovité drážce 7 je našroubována svírací pružina

9, která má výhodně více závitů, u tohoto příPzcilaidu tři a jejíž vystouplá raimena 10, tvořená závěrnými částmi závitů, doléhají s předpětím na tvarový rozpínací člen 12 upevněný k tyči 1 maticí 11.

Svírací pružina 9 může být obecně tvořena jakýmkoliv svíracím prostředkem!, ať již z plaisitu nebo kovu, který má dvě iraimena

10, která při vzájemném rozvírání, resp. svírání zmenšují nebo zvyšují obvodový tlak na isvíraící část 6, na níž je takový svírací prostředek nasunut. Pro tyto účely a pro většinu převedení tvarového rozpínacího členu 12 jie vhodný pružný svírací prostředek, i když jeho pružnost není poidmínkou, jalk je zřejmé z provedení tvarového rozpínacího' členu 16 (obr. 9). V konkirétnían případě je tímto prostředkem svíraní pružina 9, která je pirdvedena jako- tzv. šroubovitá válcová pružina zkrutná, výhodně se -třemi závity. Závity přijímají vnější síly působící v rovinách kolmých k ose vinutí krouticím momentem ve smyslu svinování nebo rozvinování.

Na olbr. 6, 7 a 8 jsou znázorněny některé možné tvary tvarového rozpínacího' členu 12, který se ve siměru pohybu tyče 1 klínovité rcizšiřujie ne.bo zužuje. Tvarový rozpínací člen 16 (obr. 9) má raímíena 10 isvírací pružiny 9 uímiís-těna ve vodicích drážkách 17, které svírají s cisou tyče 1 ostrý úhel.

Třeicí tlumič kmitů pracuje tak, že kmitáním nehaznačené soustavy se uvede do pohybu tyč 1 ve třecí objímce 2, Ve vodicí části 5 třecí objímky 2 je tyč 1 převážně vedena, kdežto ve svírací části 6 třecí objímky 2 se na tyč 1 přenáší podstatná část třecích nebolí tlumicích sil. Velikost těchto sil je dána materiálem tyče 1, materiálem třecí Objímky 2, jakostí a přesností opracování tyče la pofvrchu otvoru ve svíralcí části 6 třecí objímky 2 a především pak velikostí svírací síly, přenášené na svírací část 6 třecí objímky *2. Svírací síla je vyvolána účinkem svílrací pružiny 9 uložené ve šroubové drážce 7 a velikost této svírací síly se mění v průběhu zasouvání či vysouvání tyče 1 do třecí objímky 2 v závislosti na provedení tvarového roizpíinaeího členu 12, který rozpínáním obou ramen 10 svírací pružiny 9 Ovlivňuje velikost svírací síly.

U příkladu, který je znázorněn na obr. 1 a obir. 2 je použito jednoduchého tvarového rozpínacího členu 12, který je prclveden jako klín a dává třecímu tlumiči následující charakter průběhu tlumicí síly v závislosti na pohybu tyče 1. Je-li výchozí poloha třecího tlumiče roztažený stav, tedy taik jafk je nakresleno' na obr. 1 a oibr. 2, pak při počátku štláčování tluimiče, tj. zasouvání tyče 1 do třecí objímky 2, je náběh tlumicí síly poměrně prudký, jak je běžné u třecích tlumičů. V průběhu dalšího zasouvání tyče 1 do třecí objímky 2 se však tato- tlumicí síla zimieinšuje, protože dochází :k roztahování ramen 10 svírací pružiny 9. Při vratném pohybu, tedy při vysouvání tyiče 1 z třecí objímky 2, je pák naopak náběh tlumicí síly měkký, pozvolný, prcltože klíoovitá část tvářového rozpínacího členu 12 teprve v závislosti nia. vytahování tyče 1 z třecí objímky 2 umožňuje postupně svírat ramena 10 a tím vlaísltně zvyšovat třecí sílu. Pro* vlastní (konstrukci je výhodné, aby svírací pružina 9 měla více závitů, čímž jsou její ramena 10 méně citlivá na klínovité nebo jiné provedení tvarového rozpínacího členu 12, 14, 15 případně 16. Svírací pružma 9 s menším počtem závitů je vhodná pro menší klínovittost tvarového rozpínacího členu 12.

Na obr. 7 je znázorněn tvarový rozpínací člen 14, (který je svýím charakterem průběhu tlumicí síly zcela opačný, než toimu bylo u předešlého příkladu. Jeho použitím lze totiž docílit pozvolného náběhu tluimíicí síly při stlačování a načpak prudkého nárůstu při roztahování.

Použitím tvarového- rozpínalcího členu 15 (obr. 8] se třecí tlumič sivou charakteristikou prakticky vyrovná běžnému hydraulickému tlumiči. Při roztahování i stlačování je toltiž- tluimíicí síla na počátku minimální a při nejvyšší rychlosti tyče 1 — běžně při jejím polovičním zasunutí do třeicí objímky 2 — je tlumicí síla maximální.

Tvarový rozpínací člen 16 (obr. 9] má význam zejména pro vysoké kmitočty tlumené soustavy, protože umístěním ramen 10 svírací pružiny 9 do drážek 17 má tento tvarový rozpínací člen 16 nejen rozpínací charakter, ale napomáhá i sevření svírací pružiny 9 při zpětném pohybu. Jak již bylo nazmáčeno, toto poslední provedení tvarového rdzpínacího členu 16 nevylučuje, aby namísto svírací pružiny 9 bylo použito jiného svíralcřho prostředku, který nemusí býit pružný, neboť sevření je docilováno vodicími drážkami 17.

Na obr. ů, 7 a 9 jsou na- rozpínacích členech znázorněny jednoduché fixační zářezy

13. Tyto fixační zářezy slouží k zafixování tlumené neznázorněné kmitající soustavy v určité poloze, což je další výhodou vynálezu.

Z uvedeného příkladu vyplývá, že lze volit libclvolný tvar rozpínacího členu 12, 14, 15 a 16 a pomocí tohot-o tvaru lze docílit jakýkoliv měnící se charakter tlumicí síly v závislosti na rychlosti tyče 1. Tyto znázorněné tvarové roizpínalcí členy lze vyrábět jednoduchou velkosériovou výrobou, například lisováními s dostatečnou přesnoistí.

Claims (5)

1. Třecí tlumič kmitů, u něhož se tlumicí účinek dosahuje svíracím prostředkem působícím na třecí člen obepínající tyč, 'vyznačující se tím, že svírací prostředek, například fsivíralcí pružina (9) má ramena (10), která doléhají s předpětím na tvarový rozpíniací člen (12, 14, 15, 16) pevně spojený styčí(l).

2. Třecí tlumič kmiitů podle bodu 1, vyznačující se tím, že svírací pružina (9) je prciviedena jako zkrutná šroubovitá válcová pružina a má alespoň dva závity.

3. Třecí tlumič kmitů podle bodů 1 a 2, vynalezu vyznačující, se tím, že tvarový rožpínaeí člen se ve směru pohybu tyče (1) klínovítě rozšiřuje a, zužuje.

4. Třecí tlumič kmitů podle bodů 1 a 2 vyznačující se tím, že tvarový rozpínaicí člen (12 14, 15, 16) je opatřen fixačními zářezy (13) pro ramena (10).

5. Třecí tlumič kmitů podle bcdu 1, vyznačující se tím, že tvarový rožpínaeí člen (16) je cípatřem vodicími drážkami (17), v nichž jsou ramena (10) uložena, přičemž vodicí drážky (17) svírají s osou tyče (1) ostrý úhei.