RU144547U1

RU144547U1 - DEVICE FOR MOVING LOW FREQUENCY VIBRATIONS

Info

Publication number: RU144547U1
Application number: RU2014113979/11U
Authority: RU
Inventors: Владимир Юрьевич Анисимов; Владимир Юрьевич Ермаков; Дмитрий Александрович Кузнецов; Петр Павлович Телепнев; Лариса Васильевна Ермакова; Владимир Яковлевич Геча; Елена Владимировна Витушкина; Эдуар Васильевич Борисов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "НИИЦ "МАИ-ЛАСТАР"
Priority date: 2014-04-10
Filing date: 2014-04-10
Publication date: 2014-08-27

Abstract

1. Устройство для гашения низкочастотных вибраций, содержащее корпус из немагнитного материала, внутри которого выполнена цилиндрическая камера, содержащая магнитную жидкостью в коллоидном состоянии, отличающееся тем, что корпус из немагнитного материала жестко крепится к внешней конструкции, подвергающейся низкочастотным вибрационным воздействиям, а в камеру помещен магнит в форме прямого кругового цилиндра с возможностью его обволакивания содержащейся в камере магнитной жидкостью, причем в боковой стенке цилиндрической камеры по всей ее длине выполнена сужающаяся в ее внешнюю сторону выемка, а в нижней и верхней стенках цилиндрической камеры в их центральной части выполнены выпуклые элементы.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выпуклые элементы, выполненные в центральных частях нижней и верхней стенках цилиндрической камеры, имеют форму шаровых сегментов.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выполненная в боковой стенке цилиндрической камеры по всей ее длине сужающаяся в ее внешнюю сторону выемка имеет в сечении по вертикали форму или трапеции, или дуги.1. A device for damping low-frequency vibrations, comprising a housing made of non-magnetic material, inside which a cylindrical chamber is made containing a magnetic fluid in a colloidal state, characterized in that the housing made of non-magnetic material is rigidly attached to an external structure subjected to low-frequency vibration, and is placed in the chamber a magnet in the form of a direct circular cylinder with the possibility of enveloping it with magnetic fluid contained in the chamber, moreover, in the side wall of the cylindrical chamber along its entire length, a recess tapers into its outer side, and convex elements are made in the central and lower walls of the cylindrical chamber in their central part. 2. The device according to claim 1, characterized in that the convex elements made in the central parts of the lower and upper walls of the cylindrical chamber have the shape of spherical segments. The device according to claim 1, characterized in that the recess in the side wall of the cylindrical chamber along its entire length tapers to its outer side and has a vertical section in the form of either a trapezoid or an arc.

Description

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для гашения низкочастотных вибраций.The utility model relates to mechanical engineering and can be used to damp low-frequency vibrations.

Известно устройство [RU 2506476, C1, F16F 9/53, F16F 15/03, 20.10.2013], содержащее цилиндрический корпус, заполненный магнитореологической жидкостью, установленный в нем шток с магнитным поршнем, делящим цилиндр на штоковую и бесштоковую полости, и каналом в штоке, соединяющим между собой эти полости, крышку с уплотнителем, содержащую магнитный элемент, причем в крышке и магнитном элементе выполнены каналы, соединяющие полость корпуса со штоковой полостью, и катушки индуктивности, охватывающие корпус, отличающийся тем, что одна из катушек индуктивности выполнена из блока полых проводников с возможностью их заполнения магнитореологической жидкостью и выполняет функции концентрации магнитного потока в замкнутом контуре.A device is known [RU 2506476, C1, F16F 9/53, F16F 15/03, 20.10.2013], comprising a cylindrical body filled with magnetorheological fluid, a rod installed therein with a magnetic piston dividing the cylinder into a rod and rodless cavity, and a channel in the rod connecting these cavities, a cover with a sealant containing a magnetic element, and in the cover and the magnetic element there are channels connecting the body cavity with the rod cavity, and inductors covering the body, characterized in that one of the inductors has Nena block of hollow conductors with the possibility of filling the magnetorheological fluid and performs the function of concentration of magnetic flux in a closed loop.

Недостатком устройства является его относительно высокая сложность.The disadvantage of this device is its relatively high complexity.

Известно также устройство [RU 2494205, C2, E04H 9/02, 27.09.2013], включающее в себя полый шаровидный корпус, который выполнен составным, причем шаровидный корпус наполнен демпфирующей жидкостью и включает в себя несколько расположенных в радиальном направлении демпфирующих тел, расположенные радиально внутри концы которых закреплены на одной общей, расположенной в центре шаровидного корпуса опоре, а расположенные радиально снаружи концы которых непосредственно или опосредованно закреплены на внутренней стенке шаровидного корпуса, причем, шаровидный корпус образован из двух имеющих форму оболочки шара элементов, которые плотно и с перекрытием прикреплены друг к другу и которые, по меньшей мере, в отдельных областях выполнены с возможностью вращательного перемещения относительно другу друга вокруг общей центральной точки и выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга в линейном направлении, причем перекрытие в окружной области увеличивается или уменьшается.A device is also known [RU 2494205, C2, E04H 9/02, 09/27/2013], which includes a hollow spherical body, which is made integral, and the spherical body is filled with damping fluid and includes several radially damping bodies located radially inside, the ends of which are fixed on one common support located in the center of the spherical body, and radially outside ends of which are directly or indirectly mounted on the inner wall of the spherical body, moreover, spherical the th body is made up of two ball-shaped shell elements that are tightly and overlapped attached to each other and which, at least in separate areas, are rotatable relative to each other around a common central point and are movable relative to each other in a linear direction, the overlap in the circumferential region increasing or decreasing.

Недостатком устройства также является его относительно высокая сложность.The disadvantage of the device is its relatively high complexity.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство [RU 2506476, C1, F16F 9/53, F16F 6/00, 10.02.2014], содержащее заполненный магнитной жидкостью цилиндрический корпус с компенсационной камерой, помещенные в корпус полый шток со сборным поршнем, состоящим из двух частей, вложенных одна в другую, установленных с зазорами и образующих систему чередующихся полюсов, и катушку управления, причем, каждая часть поршня содержит полюсный диск с полюсными пальцами, при этом величина зазоров между торцами полюсных пальцев и полюсными дисками противоположных частей поршня в 3-4 раза больше величины зазоров между полюсными пальцами, катушка управления снабжена герметичным немагнитным цилиндрическим кожухом и расположена в полости, образованной штоком и полюсными дисками с полюсными пальцами, корпус выполнен из немагнитного материала, а поршень установлен в корпусе с зазором.The closest in technical essence to the proposed one is the device [RU 2506476, C1, F16F 9/53, F16F 6/00, 02/10/2014] containing a cylindrical body filled with magnetic fluid with a compensation chamber, a hollow rod with an assembly piston placed in the body of two parts, inserted one into the other, installed with gaps and forming a system of alternating poles, and a control coil, each part of the piston containing a pole disk with pole fingers, while the gap between the ends of the pole fingers and pole disks the opposite parts of the piston are 3-4 times larger than the gaps between the pole fingers, the control coil is equipped with a sealed non-magnetic cylindrical casing and is located in the cavity formed by the rod and pole disks with pole fingers, the housing is made of non-magnetic material, and the piston is installed in the housing with a gap.

Задача, которая решается в предложенном техническом решении, заключается в упрощении устройства.The problem, which is solved in the proposed technical solution, is to simplify the device.

Требуемый технический результат также заключается в упрощении устройства.The required technical result is also to simplify the device.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в устройство для гашения низкочастотных вибраций, содержащее корпус из немагнитного материала, внутри которого выполнена цилиндрическая камера, содержащая магнитную жидкостью в коллоидном состоянии, согласно предложенной полезной модели, корпус из немагнитного материала жестко крепится к внешней конструкции, подвергающейся низкочастотным вибрационным воздействиям, а в камеру помещен магнит в форме прямого кругового цилиндра с возможностью его обволакивания содержащейся в камере магнитной жидкостью, причем, в боковой стенке цилиндрической камеры по всей ее длине выполнена сужающаяся в ее внешнюю сторону выемка, а в нижней и верхней стенках цилиндрической камеры в их центральной части выполнены выпуклые элементы.The problem is solved, and the required technical result is achieved by the fact that, in the device for damping low-frequency vibrations, containing a housing made of non-magnetic material, inside which a cylindrical chamber containing magnetic fluid in a colloidal state is made, according to the proposed utility model, the housing made of non-magnetic material is rigidly fixed to an external structure subjected to low-frequency vibrational influences, and a magnet in the form of a direct circular cylinder with the possibility of its wrapping is placed in the chamber baking with the magnetic fluid contained in the chamber, moreover, in the side wall of the cylindrical chamber along its entire length, a recess tapering to its outer side is made, and convex elements are made in the lower and upper walls of the cylindrical chamber in their central part.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, выпуклые элементы, выполненные в центральных частях нижней и верхней стенках цилиндрической камеры, имеют форму шаровых сегментов.In addition, the desired technical result is achieved in that the convex elements made in the central parts of the lower and upper walls of the cylindrical chamber have the shape of spherical segments.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, выполненная в боковой стенке цилиндрической камеры по всей ее длине сужающаяся в ее внешнюю сторону выемка, имеет в сечении по вертикали форму или трапеции, или дуги.In addition, the desired technical result is achieved by the fact that, made in the side wall of the cylindrical chamber along its entire length, the recess tapering to its outer side has a vertical section in the form of either a trapezoid or an arc.

На чертеже представлено устройство для гашения низкочастотных вибраций.The drawing shows a device for damping low-frequency vibrations.

На чертеже обозначены: 1 - корпус из немагнитного материала с цилиндрической камерой, 2 - магнит в форме прямого кругового цилиндра, 3 - магнитная жидкость в коллоидном состоянии, 4 - выемка в боковой стенке цилиндрической камеры, выполненная по всей длине боковой стенки сужающейся во внешнюю сторону цилиндрической камеры, 5 - выпуклые элементы, выполненные в нижней и верхней стенках цилиндрической камеры в их центральной части.The drawing shows: 1 - a body of non-magnetic material with a cylindrical chamber, 2 - a magnet in the form of a straight circular cylinder, 3 - magnetic fluid in a colloidal state, 4 - a recess in the side wall of the cylindrical chamber, made along the entire length of the side wall tapering to the outside cylindrical chamber, 5 - convex elements made in the lower and upper walls of the cylindrical chamber in their central part.

Устройство для гашения низкочастотных вибраций, содержащее корпус 1 из немагнитного материала, характеризуется тем, что, внутри корпуса 1 выполнена цилиндрическая камера, в которую помещен магнит 2 в форме прямого кругового цилиндра с возможностью его обволакивания содержащейся в камере магнитной жидкостью 3, находящейся в коллоидном состоянии.A device for damping low-frequency vibrations, comprising a housing 1 of non-magnetic material, characterized in that, inside the housing 1 there is a cylindrical chamber in which a magnet 2 is placed in the form of a straight circular cylinder with the possibility of enveloping it contained in the chamber by a magnetic fluid 3 in a colloidal state .

Сам корпус 1 из немагнитного материала жестко крепится к внешней конструкции, подвергающейся низкочастотным вибрационным воздействиям, преимущественно в местах максимальных амплитуд (пучности) вибраций.The case 1 of non-magnetic material itself is rigidly attached to an external structure that is subjected to low-frequency vibrational influences, mainly in places of maximum amplitudes (antinodes) of vibrations.

В боковой стенке цилиндрической камеры по всей ее длине выполнена сужающаяся в ее внешнюю сторону выемка 4, а в нижней и верхней стенках цилиндрической камеры в их центральной части выполнены выпуклые элементы 5.In the lateral wall of the cylindrical chamber along its entire length, a recess 4 is tapering toward its outer side, and convex elements 5 are made in the lower and upper walls of the cylindrical chamber in their central part.

Выпуклые элементы 5, выполненные в центральных частях нижней и верхней стенках цилиндрической камеры, имеют, преимущественно форму шаровых сегментов, а в боковой стенке цилиндрической камеры по всей ее длине выполнена сужающаяся в ее внешнюю сторону выемка 4, в сечении по вертикали, имеющая, преимущественно, форму или трапеции, или дуги.Convex elements 5, made in the Central parts of the lower and upper walls of the cylindrical chamber, are mainly in the form of spherical segments, and in the side wall of the cylindrical chamber along its entire length, a recess 4 tapering towards its outer side is made, in vertical section, having mainly shape or trapezoid or arc.

Устройство для гашения низкочастотных вибраций работает следующим образом.A device for damping low-frequency vibrations works as follows.

Устройство крепится к длинномерной конструкции в местах максимальных амплитуд (пучности). Магнит 2 в форме прямого кругового цилиндра обволакивается содержащейся в цилиндрической камере магнитной жидкостью 3, находящейся в коллоидном состоянии. Подобные жидкости состоят из ферромагнитных или ферримагнитных частиц нанометровых размеров, находящихся во взвешенном состоянии в несущей жидкости, в качестве которой обычно выступает органический растворитель или вода. Для обеспечения устойчивости такой жидкости ферромагнитные частицы связываются с поверхностно-активным веществом, образующим защитную оболочку вокруг частиц и препятствующем их слипанию из-за магнитных сил.The device is attached to a long structure in places of maximum amplitudes (antinodes). A magnet 2 in the form of a direct circular cylinder is enveloped by a magnetic fluid 3 contained in a cylindrical chamber in a colloidal state. Such fluids consist of nanometer-sized ferromagnetic or ferrimagnetic particles suspended in a carrier fluid, which is usually an organic solvent or water. To ensure the stability of such a liquid, ferromagnetic particles bind to a surfactant that forms a protective shell around the particles and prevents them from sticking together due to magnetic forces.

При возникновении колебательного движения конструкции, например, влево, как это показано нижней стрелкой на чертеже, магнит 2 в форме прямого кругового цилиндра, обволоченный содержащейся в цилиндрической камере магнитной жидкостью 3, перемещается в направлении, обратном движению конструкции, т.е. вправо, как это показано верхней стрелкой на чертеже.When an oscillatory movement of the structure occurs, for example, to the left, as shown by the lower arrow in the drawing, the magnet 2 in the form of a straight circular cylinder, enveloped by the magnetic fluid 3 contained in the cylindrical chamber, moves in the direction opposite to the movement of the structure, i.e. to the right, as shown by the upper arrow in the drawing.

Благодаря тому, что, в боковой стенке цилиндрической камеры по всей ее длине выполнена сужающаяся в ее внешнюю сторону выемка 4, имеющая, преимущественно, в сечении по вертикали форму или трапеции, или дуги, магнит 2, обволоченный магнитной жидкостью 3, отталкивается от боковых стенок цилиндрического корпуса и возвращается в исходное положение. Отталкивание происходит мягко благодаря наличию обволакивающей магнитной жидкости. Выпуклые элементы 5, выполненные в центральных частях нижней и верхней стенках цилиндрической камеры, позволяет уменьшить площадь соприкосновения магнита 2, обволоченного магнитной жидкостью 3, с верхними и нижними стенками корпуса 1 и избежать «прилипание» магнита 2 к корпусу 1.Due to the fact that in the side wall of the cylindrical chamber along its entire length, a recess 4 is tapered to its outer side, having mainly in the vertical section either a trapezoid or arc, the magnet 2, enveloped by magnetic fluid 3, is repelled from the side walls cylindrical body and returns to its original position. Repulsion occurs gently due to the presence of enveloping magnetic fluid. Convex elements 5, made in the central parts of the lower and upper walls of the cylindrical chamber, can reduce the contact area of the magnet 2 enveloped by magnetic fluid 3 with the upper and lower walls of the housing 1 and to avoid the “sticking” of the magnet 2 to the housing 1.

Таким образом, благодаря введению в устройство простых конструктивных элементов (в частности, тем, что, в камеру помещен магнит в форме прямого кругового цилиндра с возможностью его обволакивания содержащейся в камере магнитной жидкостью, причем, в боковой стенке цилиндрической камеры по всей ее длине выполнена сужающаяся в ее внешнюю сторону выемка, а в нижней и верхней стенках цилиндрической камеры в их центральной части выполнены выпуклые элементы) существенно упрощается конструкция устройства, в частности, исключается необходимость использования большого числа сложных элементов (помещенного в корпус полого штока со сборным поршнем, состоящим из двух частей, вложенных одна в другую, установленных с зазорами и образующих систему чередующихся полюсов, и катушку управления, причем, каждая часть поршня содержит полюсный диск с полюсными пальцами, при этом величина зазоров между торцами полюсных пальцев и полюсными дисками противоположных частей поршня в 3-4 раза больше величины зазоров между полюсными пальцами, катушка управления снабжена герметичным немагнитным цилиндрическим кожухом и расположена в полости, образованной штоком и полюсными дисками с полюсными пальцами, корпус выполнен из немагнитного материала, а поршень установлен в корпусе с зазором).Thus, due to the introduction of simple structural elements into the device (in particular, in that a magnet in the form of a straight circular cylinder is placed in the chamber with the possibility of enveloping it with magnetic fluid contained in the chamber, moreover, tapering along the entire length of the cylindrical chamber along its entire length a recess in its outer side, and convex elements are made in their central part in the lower and upper walls of the cylindrical chamber) the design of the device is greatly simplified, in particular, the need is eliminated the use of a large number of complex elements (placed in the body of a hollow rod with an assembly piston consisting of two parts, nested one into the other, installed with gaps and forming a system of alternating poles, and a control coil, each part of the piston containing a pole disk with pole fingers, the gaps between the ends of the pole fingers and the pole discs of the opposite parts of the piston are 3-4 times larger than the gaps between the pole fingers, the control coil is equipped with a sealed non-magnetic cylinder a single casing and is located in a cavity formed by a rod and pole disks with pole fingers, the housing is made of non-magnetic material, and the piston is installed in the housing with a gap).

Этим самым достигается требуемый технический результат, заключающийся в упрощении устройства.This thereby achieves the required technical result, which consists in simplifying the device.

Claims

1. A device for damping low-frequency vibrations, comprising a housing made of non-magnetic material, inside which a cylindrical chamber is made containing a magnetic fluid in a colloidal state, characterized in that the housing made of non-magnetic material is rigidly attached to an external structure subjected to low-frequency vibration, and is placed in the chamber a magnet in the form of a direct circular cylinder with the possibility of enveloping it with magnetic fluid contained in the chamber, moreover, in the side wall of the cylindrical chamber along its entire length, a recess tapering into its outer side is made, and convex elements are made in the central and lower walls of the cylindrical chamber in their central part.

2. The device according to claim 1, characterized in that the convex elements made in the central parts of the lower and upper walls of the cylindrical chamber have the shape of spherical segments.

3. The device according to claim 1, characterized in that the recess in the side wall of the cylindrical chamber along its entire length tapers to its outer side and has a vertical section in the form of either a trapezoid or an arc.