RU146789U1

RU146789U1 - SHOCK-GENERATOR

Info

Publication number: RU146789U1
Application number: RU2014116435/11U
Authority: RU
Inventors: Флюр Рашитович Исмагилов; Ирек Ханифович Хайруллин; Вячеслав Евгеньевич Вавилов; Владимир Игоревич Бекузин
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2014-04-23
Publication date: 2014-10-20

Abstract

Магнитный амортизатор, содержащий цилиндр, систему постоянных магнитов с короткозамкнутой обмоткой, отличающийся тем, что система постоянных магнитов выполнена в виде магнитной сборки Халбаха, которая расположена внутри цилиндра в верхнем, нижнем основаниях и в верхней, нижней, боковой поверхностях поршня.A magnetic shock absorber comprising a cylinder, a system of permanent magnets with a short-circuited winding, characterized in that the system of permanent magnets is made in the form of a Halbach magnetic assembly, which is located inside the cylinder in the upper, lower bases and in the upper, lower, side surfaces of the piston.

Description

Полезная модель относится к области энергомашиностроения и может быть использована в качестве амортизатора для гашения колебаний с последующим преобразованием энергии колебаний движущихся объектов в электрическую энергию, т.е. в качестве средств защиты различных объектов от динамических нагрузок, в частности в автомобилестроении или авиастроении.The utility model relates to the field of power engineering and can be used as a shock absorber for damping vibrations with the subsequent conversion of the vibrational energy of moving objects into electrical energy, i.e. as a means of protecting various objects from dynamic loads, in particular in the automotive or aircraft industries.

Известен амортизатор [патент РФ №2128302, F16F 9/16, 27.03.1999], содержащий резервуар с проушиной, цилиндр, поршень, шток, направляющую с уплотнением.Known shock absorber [RF patent No. 2128302, F16F 9/16, 03/27/1999] containing a reservoir with an eye, a cylinder, a piston, a rod, a guide with a seal.

Недостатком данного устройства являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные низким уровнем регулирования положения кузова автомобиля относительно линии горизонта.The disadvantage of this device is the limited functionality due to the low level of regulation of the position of the car body relative to the horizon.

Известен жидкостный поршневой демпфер свободных колебаний [/С.Н. Кожевников, Я.И. Есипенко, Я.М. Раскин. Механизмы, справочное пособие под ред. чл-кор. АН УССР С.Н. Кожевникова, изд, 4, М.: Машиностроение, 1976, с. 719, рис. 11.123/], содержащий цилиндрический корпус с элементами крепления, наглухо закрытый снизу, крышку с отверстием, привернутую к корпусу, шток с уплотнительным устройством, пропущенный в отверстие крышки, поршень, меньший по диаметру, чем внутренний диаметр цилиндрического корпуса, привернутый к штоку и вставленный внутрь цилиндрического корпуса, внутренняя полость которого заполнена маслом.Known liquid piston damper free vibrations [/ C.N. Kozhevnikov, Y.I. Esipenko, Y.M. Ruskin. Mechanisms, reference manual, ed. Corr. USSR Academy of Sciences S.N. Kozhevnikova, ed., 4, M.: Mechanical Engineering, 1976, p. 719, fig. 11.123 /], comprising a cylindrical body with fasteners, tightly closed from below, a cover with an opening screwed to the body, a rod with a sealing device, passed into the cover hole, a piston smaller in diameter than the inner diameter of the cylindrical body, screwed to the rod and inserted inside a cylindrical body, the inner cavity of which is filled with oil.

Недостатком данного устройства являются неустойчивая работа при низких или высоких температурах окружающего воздуха, снижение демпфирующих свойств по истечении некоторого времени.The disadvantage of this device is unstable operation at low or high ambient temperatures, a decrease in damping properties after some time.

Известен также равночастотный демпфирующий амортизатор [/С.Н. Кожевников, Я.И. Есипенко, Я.М. Раскин. Механизмы, справочное пособие под ред. чл-кор. АН УССР С.Н. Кожевникова, изд, 4, М.: Машиностроение, 1976, с. 743, рис. 12.77/], содержащий цилиндрический корпус, нижнюю крышку с калиброванным отверстием, резиновый баллон, вставленной внутрь цилиндрического корпуса и опирающийся на нижнюю крышку, верхнюю крышку с отверстием в центре, спиральную коническую пружину, размещенную внутри резинового баллона, внутренняя полость которого соединена с атмосферой через калиброванное отверстие в нижней крышке, шток, пропущенный в отверстие верхней крышки и соединенный с вершиной спиральной конической пружины и резиновым баллоном.Also known is an equal-frequency damping shock absorber [/ С.Н. Kozhevnikov, Y.I. Esipenko, Y.M. Ruskin. Mechanisms, reference manual, ed. Corr. USSR Academy of Sciences S.N. Kozhevnikova, ed., 4, M.: Mechanical Engineering, 1976, p. 743, fig. 12.77 /] containing a cylindrical body, a bottom cover with a calibrated hole, a rubber balloon inserted inside the cylindrical body and resting on the bottom cover, a top cover with a hole in the center, a spiral conical spring placed inside a rubber bottle, the internal cavity of which is connected to the atmosphere through calibrated hole in the bottom cover, a rod passed into the hole of the top cover and connected to the top of the spiral conical spring and a rubber balloon.

Недостатками равночастотного демпфирующего амортизатора являются небольшой срок службы и уменьшение демпфирующих свойств к концу срока службы.The disadvantages of the equal-frequency damping shock absorber are a short service life and a decrease in damping properties at the end of the service life.

Известен амортизатор [патент РФ №2049277, F16F 6/00, 27.11.1995], содержащий цилиндр, пружины сжатия, постоянный магнит в форме кругового кольца с осесимметричным намагничиванием, постоянный магнит в виде шара с центральным отверстием, обойму, выполненную из диамагнитного материала.Known shock absorber [RF patent No. 2049277, F16F 6/00, 11/27/1995] containing a cylinder, compression springs, a permanent magnet in the form of a circular ring with axisymmetric magnetization, a permanent magnet in the form of a ball with a central hole, a clip made of diamagnetic material.

Недостатками данного устройства является сложность конструкции и ограниченные функциональные возможности, обусловленные низким уровнем регулирования положения кузова автомобиля относительно линии горизонта.The disadvantages of this device are the design complexity and limited functionality due to the low level of regulation of the position of the car body relative to the horizon.

Наиболее близка ли к предлагаемой конструкции является магнитный амортизатор [патент РФ №136111, F16F 6/00, 19.06.2013], содержащий цилиндр, систему постоянных магнитов с короткозамкнутой обмоткой, механически соединенный с источником колебаний движущегося объекта.Is the magnetic shock absorber closest to the proposed design [RF patent No. 136111, F16F 6/00, 06/19/2013], comprising a cylinder, a system of permanent magnets with a short-circuited winding, mechanically connected to a vibration source of a moving object.

Недостатками данного устройства является сложность конструкции, ограниченные функциональные возможности, обусловленные низким уровнем регулирования положения кузова автомобиля относительно линии горизонта.The disadvantages of this device is the design complexity, limited functionality due to the low level of regulation of the position of the car body relative to the horizon.

Задача полезной модели - расширение функциональных возможностей, устойчивая работа при низких и высоких температурах, увеличение срока службы, улучшение гашения колебаний движущегося относительно линии горизонта объекта и преобразование энергии гашения в электрическую энергию, благодаря введению магнитной системы Халбаха и короткозамкнутых катушек.The objective of the utility model is to expand the functionality, stable operation at low and high temperatures, increase the service life, improve the damping of vibrations of an object moving relative to the horizon and convert the damping energy into electrical energy, thanks to the introduction of the Halbach magnetic system and short-circuited coils.

Техническим результатом является повышение плавности хода, в частности для автомобиля уменьшение кренов кузова при поворотах, снижение ударных нагрузок при движении движущегося объекта и дополнительное снабжение движущегося объекта электрической энергией путем преобразования механической энергии колебаний движущихся объектов в электрическую энергию.The technical result is to increase ride smoothness, in particular for a car, to reduce body roll during cornering, to reduce shock loads during movement of a moving object, and to supply the moving object with electrical energy by converting the mechanical vibrational energy of moving objects into electrical energy.

Поставленная задача решается и указанный технический результат достигается тем, что в магнитном амортизаторе, содержащем цилиндр, систему постоянных магнитов, с короткозамкнутой обмоткой, согласно полезной модели, система постоянных магнитов представляет магнитную сборку Халбаха, которая расположена внутри цилиндра в верхней, нижних основаниях и в верхней, нижней, боковой поверхности поршня, расположенного внутри цилиндра, для жесткости подвески движущегося объекта, на внутренней боковой поверхности цилиндра расположены короткозамкнутые обмотки, для преобразования механической энергии колебаний в электрическую энергию.The problem is solved and the technical result is achieved by the fact that in a magnetic shock absorber containing a cylinder, a system of permanent magnets with a short-circuited winding, according to a utility model, the system of permanent magnets represents a Halbach magnetic assembly, which is located inside the cylinder in the upper, lower bases and upper , the lower, side surface of the piston located inside the cylinder, for the stiffness of the suspension of a moving object, short-circuits are located on the inner side surface of the cylinder mentioned winding for converting mechanical vibrational energy into electrical energy.

Существо полезной модели поясняется чертежом. На фигуре изображен продольный разрез амортизатора-генератора.The essence of the utility model is illustrated in the drawing. The figure shows a longitudinal section of a shock absorber-generator.

Предложенное устройство содержит: магнитную сборку Халбаха, которая расположена в верхнем 1, нижнем 2 основаниях цилиндра 3 и в верхней 4, нижней 5, боковой 6 поверхности поршня 7, расположенного внутри цилиндра 3 и механически соединенного с источником колебаний движущегося объекта 8, на внутренней боковой поверхности цилиндра 3 расположены обмотки 9, с выводами 10, для жесткой фиксации поршня 7 по вертикали и исключения случайного соударения верхнего основания 1 с поршнем 7, между ними установлена стойка 11 с пружиной 12, для исключения попадания пыли, грязи и воды в конструкцию, цилиндр 3 помещен в защитный кожух 13.The proposed device contains: a Halbach magnetic assembly, which is located in the upper 1, lower 2 bases of the cylinder 3 and in the upper 4, lower 5, side 6 of the piston 7 located inside the cylinder 3 and mechanically connected to the oscillation source of the moving object 8, on the inner side windings 9, with leads 10, are located on the surface of cylinder 3 for rigidly fixing the piston 7 vertically and eliminating accidental collision of the upper base 1 with the piston 7, between them a stand 11 with a spring 12 is installed to prevent hit yli, dirt and water into the construction, the cylinder 3 is placed in a protective casing 13.

Амортизатор-генератор работает следующим образом: при движении движущегося объекта поршень 7, механически соединенный с источником колебаний движущегося объекта 8, перемещается относительно цилиндра 3 по высоте, при этом боковая поверхность 6, содержащая магнитную сборку Халбаха, у которой линии магнитодвижущей силы направлены в сторону обмотки 9 и согласно закону электромагнитной индукции, в короткозамкнутой обмотке индуцируется ток, который передается на вывода 10. Для улучшения жесткости движущегося объекта в верхнем 1, нижнем 2 основаниях цилиндра 3 и в верхней 4, нижней 5 поверхности поршня 7 установлена магнитная сборка Халбаха, у которой магнитодвижущиеся силы направлены встречно, верхнее основание 1 к верхней поверхности 4 и нижнее основание 2 к нижней поверхности 5. Для жесткой фиксации поршня 7 по вертикали и исключения случайного соударения верхнего основания 1 с поршнем 7, между ними установлена стойка 11 с пружиной 12, для исключения попадания пыли, грязи и воды в конструкцию, цилиндр 3 помещен в защитный кожух 13.The shock absorber-generator operates as follows: when the moving object is moving, the piston 7, mechanically connected to the oscillation source of the moving object 8, moves relative to the cylinder 3 in height, while the side surface 6 containing the Halbach magnetic assembly, in which the lines of magnetomotive force are directed towards the winding 9 and according to the law of electromagnetic induction, a current is induced in the short-circuited winding, which is transmitted to terminal 10. To improve the rigidity of a moving object in the upper 1, lower 2 base the cylinder 3 and in the upper 4, lower 5 surface of the piston 7 mounted Halbach magnetic assembly, in which the magnetically moving forces are directed counterclockwise, the upper base 1 to the upper surface 4 and the lower base 2 to the lower surface 5. For rigid fixation of the piston 7 vertically and exclusion accidental collision of the upper base 1 with the piston 7, between them a stand 11 with a spring 12 is installed, to prevent dust, dirt and water from entering the structure, the cylinder 3 is placed in a protective casing 13.

Итак, заявляемая полезная модель позволяет расширить функциональные возможности амортизатора, повысить плавность хода, уменьшить крены кузова, в частности автомобиля при поворотах, снизить ударные нагрузки и повысить КПД.So, the claimed utility model allows you to expand the functionality of the shock absorber, increase ride smoothness, reduce body roll, in particular the car when cornering, reduce shock loads and increase efficiency.

Claims

A magnetic shock absorber comprising a cylinder, a system of permanent magnets with a short-circuited winding, characterized in that the system of permanent magnets is made in the form of a Halbach magnetic assembly, which is located inside the cylinder in the upper, lower bases and in the upper, lower, side surfaces of the piston.