RU196775U1 - Combined damping element - Google Patents

Combined damping element Download PDF

Info

Publication number
RU196775U1
RU196775U1 RU2019116233U RU2019116233U RU196775U1 RU 196775 U1 RU196775 U1 RU 196775U1 RU 2019116233 U RU2019116233 U RU 2019116233U RU 2019116233 U RU2019116233 U RU 2019116233U RU 196775 U1 RU196775 U1 RU 196775U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elastic
damping element
metal spring
combined
damping
Prior art date
Application number
RU2019116233U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Александрович Скрипкин
Альберт Викторович Королев
Андрей Альбертович Королев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»
Priority to RU2019116233U priority Critical patent/RU196775U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU196775U1 publication Critical patent/RU196775U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F5/00Liquid springs in which the liquid works as a spring by compression, e.g. combined with throttling action; Combinations of devices including liquid springs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/30Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium with solid or semi-solid material, e.g. pasty masses, as damping medium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

Предлагаемая конструкция комбинированного демпфирующего элемента относится к области машиностроения и может быть использована в системах демпфирования различных типов. Задачей полезной модели является придание комбинированному демпфирующему элементу повышенной надежности и долговечности, особенно при значительных знакопеременных нагрузках. Техническим результатом полезной модели является повышение надежности и долговечности комбинированного демпфирующего элемента для систем демпфирования при значительных знакопеременных нагрузках. Указанная задача решается тем, что металлическая пружина выполнена в виде полой витой пружины, внутренняя закрытая полость которой заполнена дилатантной неньютоновской жидкостью. 1 ил.The proposed design of a combined damping element relates to the field of mechanical engineering and can be used in various types of damping systems. The objective of the utility model is to give the combined damping element increased reliability and durability, especially with significant alternating loads. The technical result of the utility model is to increase the reliability and durability of the combined damping element for damping systems at significant alternating loads. This problem is solved by the fact that the metal spring is made in the form of a hollow coil spring, the inner closed cavity of which is filled with a dilatant non-Newtonian fluid. 1 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в системах демпфирования различных типов.The proposed utility model relates to mechanical engineering and can be used in various types of damping systems.

Известны упругие элементы для систем демпфирования [Детали машин. Расчет и конструирование. Справочник/Под ред. Н. С. Ачеркана. Том 1. М.: Машиностроение, 1968. - 440 с.], выполненные из металла, а также в машиностроении широко применяются неметаллические упругие элементы, выполненные, как правило, из резины или полимерных материалов. Такие резиновые упругие элементы применяются в конструкциях упругих муфт, виброизолирующих опор, мягких подвесок агрегатов и ответственных грузов. При этом компенсируются перекосы и несоосности. Для защиты резины от износа и передачи нагрузки в них применяют металлические детали – трубки, пластины и т.п.; в качестве материала элементов используется техническая резина с пределом прочности σв≥ 8 МПа и модулем сдвига G =500…900 МПа. В технической резине, из-за малого модуля упругости, рассеивается от 30 до 80% энергии колебаний, что примерно в 10 раз больше, чем в стали.Known elastic elements for damping systems [Machine parts. Calculation and design. Handbook / Ed. N. S. Acerkan. Volume 1. M .: Engineering, 1968. - 440 p.], Made of metal, as well as non-metallic elastic elements, usually made of rubber or polymeric materials, are widely used in engineering. Such rubber elastic elements are used in the construction of elastic couplings, vibration isolating supports, soft suspensions of aggregates and critical loads. This compensates for distortions and misalignments. To protect rubber from wear and load transfer, metal parts are used in them - tubes, plates, etc .; technical rubber with a tensile strength σ of ≥ 8 MPa and a shear modulus G = 500 ... 900 MPa is used as the material of the elements. In technical rubber, due to the small modulus of elasticity, from 30 to 80% of the vibration energy is dissipated, which is about 10 times more than in steel.

Преимуществами резиновых упругих элементов являются электроизолирующая способность; высокая демпфирующая способность (рассеяние энергии в резине достигает 30...80%); способность аккумулировать большее количество энергии на единицу массы, чем пружинная сталь (до 10 раз).The advantages of rubber elastic elements are electrical insulating ability; high damping ability (energy dissipation in rubber reaches 30 ... 80%); the ability to accumulate a greater amount of energy per unit mass than spring steel (up to 10 times).

Однако такие упругие элементы не пригодны для использования в машинах и механизмах при повышенных деформациях сжатия, изгиба и сдвига, так как такие демпфирующие элементы быстро разрушаются. However, such elastic elements are not suitable for use in machines and mechanisms with increased compression, bending and shear deformations, since such damping elements quickly collapse.

Известен упругий элемент для систем демпфирования, выполненный из металлической пружины, заделанной в корпус упругого элемента [Aвторское свидетельство СССР № 136608, кл.47 а8. “Упругий элемент для систем демпфирования” /А.М. Сойфер, В.Н. Бузицкий, В.А. Першин. Опубликовано “Бюллетень изобретений” №5, 1961г.]. Известный упругий элемент для систем демпфирования представляет собой пористую структуру, получаемую путем холодного прессования упругого материала, например, технической резины с расположенной внутри нее заготовки из хаотически уложенной проволочной спирали. В качестве исходного материала для изготовления такого упругого элемента применяется тонкая металлическая проволока различных марок диаметром от 0,03 до 0,3 (мм).Known elastic element for damping systems made of a metal spring embedded in the body of the elastic element [USSR Author's Certificate No. 136608, class 47 a8. “The elastic element for damping systems” / A.M. Soifer, V.N. Buzitsky, V.A. Pershin.  Published “Bulletin of inventions” No. 5, 1961]. The known elastic element for damping systems is a porous structure obtained by cold pressing of an elastic material, for example, technical rubber with a workpiece from a randomly laid wire spiral located inside it. As the starting material for the manufacture of such an elastic element, thin metal wire of various grades with a diameter of 0.03 to 0.3 (mm) is used.

Недостатком известного упругого элемента для систем демпфирования является слабая зависимость его упругих свойств от скорости деформирования. На практике часто бывает необходимо использовать материалы деталей переменной жесткости, зависящей от скорости их деформирования, например, при изготовлении различных пуленепробиваемых защитных чехлов, кожухов, жилетов, закрывающие подвижные узлы от внешних воздействий, в военной технике. При отсутствии воздействия на них различных деталей, например, снарядов, пуль они должны работать как обычные упругие изделия. При воздействии на них снарядов, имеющих высокую скорость, они должны мгновенно становиться жесткими, пуленепробиваемыми, что обеспечивает их сохранность и, следовательно, повышение надежности и долговечности военной техники. [Сравнение российских и зарубежных виброизоляторов из проволочных демпфирующих материалов./Ю.К. Пономарев, А.М. Уланов. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т. 11, №3, с. 214-218, 2009 г. Самарский государственный аэрокосмический университет.].A disadvantage of the known elastic element for damping systems is the weak dependence of its elastic properties on the strain rate. In practice, it is often necessary to use materials of parts of variable stiffness, depending on the speed of their deformation, for example, in the manufacture of various bulletproof protective covers, casings, vests, covering mobile units from external influences, in military equipment. In the absence of exposure to them of various details, for example, shells, bullets, they should work like ordinary elastic products. When exposed to high-velocity shells, they should instantly become stiff, bulletproof, which ensures their safety and, consequently, increase the reliability and durability of military equipment. [Comparison of Russian and foreign vibration isolators from wire damping materials. / Yu.K. Ponomarev, A.M. Ulanov. Bulletin of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, vol. 11, No. 3, p. 214-218, 2009 Samara State Aerospace University.].

Кроме того, указанные упругие элементы необходимы, например, для крепления контейнеров с взрывоопасными грузами для снижения вероятности взрыва при столкновении поездов в железнодорожной аварии. Повышенная жесткость демпфера также требуется для предотвращения аварий на атомных электростанциях (АЭС), которые могут возникнуть из-за падения тяжелых объектов, например, контейнеров с отработавшими сборками ТВЭЛ – тепловыделяющих элементов ядерных реакторов – на строительные конструкции здания, так как демпфер должен эффективно затормозить падающий объект и при соответствующем выборе его жесткости, зависящей от скорости удара, обеспечить условие, при котором силовое воздействие на основание, например, на междуэтажное перекрытие здания АЭС, не превзойдет достаточно низкий допустимый уровень, а также и во многих других случаях.In addition, these elastic elements are necessary, for example, for securing containers with explosive loads to reduce the likelihood of an explosion in a collision of trains in a railway accident. Increased damper stiffness is also required to prevent accidents at nuclear power plants (NPPs) that can occur due to the fall of heavy objects, for example, containers with spent fuel assemblies - fuel elements of nuclear reactors - on building structures, since the damper must effectively inhibit the falling object and with the appropriate choice of its rigidity, depending on the speed of impact, to provide a condition under which the force impact on the base, for example, on the floor NPP buildings will not exceed a sufficiently low permissible level, as well as in many other cases.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является комбинированный упругий элемент для систем демпфирования, выполненный из металлической пружины, заключенной в упругую оболочку, в качестве упругой оболочки содержащий полую спираль из полимерного материала с закрытой полостью, которая заполнена дилатантной неньютоновской жидкостью [патент РФ (ПМ) № 186280 «Комбинированный упругий элемент с функцией аварийного демпфирования»; заявка от 27.09.2018 г., опубликовано “Бюллетень изобретений” №2, 2019 г./А.В. Королев, А.А. Скрипкин] - прототип.Closest to the claimed utility model is a combined elastic element for damping systems made of a metal spring enclosed in an elastic shell, as an elastic shell containing a hollow spiral of a polymeric material with a closed cavity that is filled with a dilatant non-Newtonian fluid [RF patent (PM) No. 186280 "Combined elastic element with emergency damping function"; application dated September 27, 2018, published “Bulletin of inventions” No. 2, 2019 / A.V. Korolev, A.A. Skripkin] is a prototype.

Так как металлическая пружина помещена в полую спираль из полимерного материала с закрытой полостью, которая заполнена дилатантной неньютоновской жидкостью, то жесткость упругого элемента будет существенно зависеть от скорости его деформации. Известно, что неньютоновские жидкости могут менять свою структуру и вязкость в зависимости от колебания давления или температуры, а при высокой скорости деформации вообще могут превращаться в очень жесткий и прочный материал. Since the metal spring is placed in a hollow spiral of a polymeric material with a closed cavity that is filled with a dilatant non-Newtonian fluid, the stiffness of the elastic element will substantially depend on its deformation rate. It is known that non-Newtonian fluids can change their structure and viscosity depending on pressure or temperature fluctuations, and at high strain rate they can generally turn into a very hard and durable material.

При увеличении скорости деформации жесткость неньютоновской жидкости резко возрастает, она начинает выполнять функцию второй упругой спирали, подсоединенной параллельно к металлической пружине. При этом возрастает жесткость комбинированного упругого элемента, который может выполнять функцию аварийного демпфирования. With an increase in the strain rate, the rigidity of the non-Newtonian fluid increases sharply, it begins to fulfill the function of a second elastic spiral connected in parallel to a metal spring. This increases the rigidity of the combined elastic element, which can perform the function of emergency damping.

Недостатком известного комбинированного упругого элемента для систем демпфирования является ограниченная надежность и долговечность, особенно при значительных знакопеременных нагрузках, напрямую зависящая от механических свойств полой спирали из полимерного материала с закрытой полостью, которая заполнена дилатантной неньютоновской жидкостью, что ограничивает его область применения в реальных условиях эксплуатации.A disadvantage of the known combined elastic element for damping systems is their limited reliability and durability, especially at significant alternating loads, which directly depends on the mechanical properties of a hollow spiral of a polymeric material with a closed cavity, which is filled with a dilatant non-Newtonian fluid, which limits its scope in actual use.

Задачей полезной модели является придание комбинированному демпфирующему элементу для систем демпфирования повышенной надежности и долговечности, особенно при значительных знакопеременных нагрузках.The objective of the utility model is to give the combined damping element for damping systems increased reliability and durability, especially with significant alternating loads.

Техническим результатом полезной модели является повышение надежности и долговечности комбинированного демпфирующего элемента для систем демпфирования при значительных знакопеременных нагрузках.The technical result of the utility model is to increase the reliability and durability of the combined damping element for damping systems at significant alternating loads.

Указанная задача решается тем, что в комбинированном демпфирующем элементе для систем демпфирования, выполненным из металлической пружины и полой спирали, заполненной дилатантной неньютоновской жидкостью, металлическая пружина выполнена полой и используется в виде полой спирали. This problem is solved in that in a combined damping element for damping systems made of a metal spring and a hollow spiral filled with a dilatant non-Newtonian fluid, the metal spring is hollow and is used as a hollow spiral.

Отметим, что дилатантные жидкости (или по-другому – дилатантные материалы) – один из видов неньютоновских жидкостей, у которых вязкость возрастает при увеличении скорости деформации сдвига.Note that dilatant fluids (or, in other words, dilatant materials) are one of the types of non-Newtonian fluids in which the viscosity increases with increasing shear strain rate.

Так как металлическая пружина выполнена в виде в виде полой витой пружины, внутренняя закрытая полость которой заполнена дилатантной неньютоновской жидкостью, то жесткость упругого элемента будет существенно зависеть от скорости его деформации. Известно, что неньютоновские жидкости могут менять свою структуру и вязкость в зависимости от колебания давления или температуры, а при высокой скорости деформации вообще могут превращаться в очень жесткий и прочный материал. Since the metal spring is made in the form of a hollow coil spring, the inner closed cavity of which is filled with a dilatant non-Newtonian fluid, the stiffness of the elastic element will substantially depend on its deformation rate. It is known that non-Newtonian fluids can change their structure and viscosity depending on pressure or temperature fluctuations, and at high strain rate they can generally turn into a very hard and durable material.

При увеличении скорости деформации жесткость неньютоновской жидкости резко возрастает, она начинает выполнять функцию второй упругой спирали, подсоединенной параллельно к металлической пружине. При этом возрастает жесткость комбинированного упругого элемента.With an increase in the strain rate, the rigidity of the non-Newtonian fluid increases sharply, it begins to fulfill the function of a second elastic spiral connected in parallel to a metal spring. This increases the rigidity of the combined elastic element.

Поскольку металлическая пружина выполнена в виде в виде полой витой пружины, внутренняя закрытая полость которой заполнена дилатантной неньютоновской жидкостью, то это обеспечивает повышение надежности и долговечности, особенно при значительных знакопеременных нагрузках, что решает поставленную задачу.Since the metal spring is made in the form of a hollow coil spring, the inner closed cavity of which is filled with a dilatant non-Newtonian fluid, this provides increased reliability and durability, especially at significant alternating loads, which solves the problem.

Сущность полезной модели поясняется рисунком, где на фиг. 1 показана схема комбинированного демпфирующего элемента. На схеме цифрами обозначены: 1 – полая витая металлическая пружина; 2 - дилатантная неньютоновская жидкость в внутренней закрытой полости витой металлической пружины; 3 – элементы заделки концов закрытой полости витой металлической пружины. The essence of the utility model is illustrated in the figure, where in FIG. 1 shows a diagram of a combined damping element. On the diagram, the numbers indicate: 1 - hollow twisted metal spring; 2 - dilatant non-Newtonian fluid in the inner closed cavity of a twisted metal spring; 3 - sealing elements of the ends of the closed cavity of a twisted metal spring.

Комбинированный демпфирующий элемент состоит из полой витой металлической пружины 1; внутренняя закрытая полость витой металлической пружины заполнена дилатантной неньютоновской жидкостью 2. На концах полой витой металлической пружины 1 для повышения долговечности конструкции установлены элементы заделки 3, например, диски или шайбы.The combined damping element consists of a hollow twisted metal spring 1; the inner closed cavity of the twisted metal spring is filled with dilatant non-Newtonian fluid 2. At the ends of the hollow twisted metal spring 1, sealing elements 3, for example, disks or washers, are installed to increase the durability of the structure.

В качестве дилатантной неньютоновской жидкости 2 может использоваться, например, смесь вискозы, этиленгликоля и кремнезема. As a dilatant non-Newtonian fluid 2, for example, a mixture of viscose, ethylene glycol and silica can be used.

При деформировании полой витой металлической пружины 1 с малой скоростью она будет деформироваться в зависимости от модуля упругости материала пружины 1, то есть как обычный упругий материал, так как дилатантная неньютовская жидкость 2 при малой скорости деформации ведет себя как обычная жидкость. При увеличении скорости деформации жесткость неньютоновской жидкости 2 резко возрастает, она приобретает свойство твердого упругого тела и начинает выполнять функцию второй упругой спирали, подсоединенной параллельно к полой витой металлической пружины 1. When a hollow twisted metal spring 1 is deformed at a low speed, it will deform depending on the elastic modulus of the material of the spring 1, that is, as a normal elastic material, since the dilated non-Newtian fluid 2 behaves like a normal fluid at a low strain rate. With an increase in the strain rate, the rigidity of the non-Newtonian fluid 2 sharply increases, it acquires the property of a solid elastic body and begins to fulfill the function of a second elastic spiral connected in parallel to a hollow twisted metal spring 1.

Изменяя геометрические параметры, сечение и материал полой витой металлической пружины 1, геометрические параметры внутренней закрытой полости у витой металлической пружины 1 и тип дилатантной неньютоновской жидкости 2, можно существенно изменять упругие свойства комбинированного демпфирующего элемента и обеспечить повышение надежности и долговечности, особенно при значительных знакопеременных нагрузках.By changing the geometric parameters, the cross section and the material of the hollow twisted metal spring 1, the geometric parameters of the inner closed cavity of the twisted metal spring 1 and the type of dilatant non-Newtonian fluid 2, it is possible to significantly change the elastic properties of the combined damping element and to provide increased reliability and durability, especially with significant alternating loads .

Пример. Полая витая металлическая пружина изготовлена из металлической трубки из пружинной стали, например, марок 50ХГ, 55ХГР, имеющей модуль сдвига G =80 ГПа. Диаметр металлической трубки

Figure 00000001
(м), толщина стенок металлической трубки 1*10-3(м), диаметр намотки
Figure 00000002
(м), число витков равно
Figure 00000003
. Внутренняя закрытая полость витой металлической пружины имеет диаметр полости
Figure 00000004
(м). Внутренняя закрытая полость витой металлической пружины заполнена, например, дилатантной неньютоновской жидкостью d3o, разработанный одной из британских компаний, имеющей плотность ρ= 0,5...0,65 (г/см 3). Example. A hollow twisted metal spring is made of a metal tube made of spring steel, for example, grades 50XG, 55XGR, with a shear modulus G = 80 GPa. Metal tube diameter
Figure 00000001
(m), wall thickness of the metal tube 1 * 10 -3 (m), diameter of the winding
Figure 00000002
(m), the number of turns is
Figure 00000003
. The inner closed cavity of a twisted metal spring has a cavity diameter
Figure 00000004
(m). The inner closed cavity of a twisted metal spring is filled, for example, with dilatant non-Newtonian fluid d3o, developed by one of the British companies with a density ρ = 0.5 ... 0.65 (g / cm 3 ).

В неньютоновской жидкости d3o роль жидкой фазы играет вискоза – производное целлюлозы, жидкий полимер - раствор ксантогената целлюлозы в разбавленном NaOH, получаемый, в основном, из древесного сырья. Твердой фазой служат наночастицы полиборметилсилоксана – сложного боркремнийорганического полимера [см. сайт: www.d3o.com]. In non-Newtonian d3o liquid, the role of the liquid phase is played by viscose, a cellulose derivative, and the liquid polymer, a solution of cellulose xanthate in diluted NaOH, obtained mainly from wood raw materials. The solid phase is nanoparticles of polyboromethylsiloxane, a complex organosilicon polymer [see website: www.d3o.com].

При скорости деформации 10 (м/с) данная жидкость имеет модуль сдвига G =16 ГПа. Произведем оценку жесткости комбинированного демпфирующего элемента. At a strain rate of 10 (m / s), this fluid has a shear modulus G = 16 GPa. Let us evaluate the stiffness of the combined damping element.

Коэффициент жесткости для упругого элемента – витой полой цилиндрической пружины сжатия определяется по соотношению [Яворский Д.М. и др. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. 8- изд. М.:”Оникс”, 2006 г.-1056 c.]:The stiffness coefficient for an elastic element - a twisted hollow cylindrical compression spring is determined by the ratio [Yavorsky DM and other Handbook of physics for engineers and university students. 8th ed. M.: “Onyx”, 2006-1056 c.]:

Figure 00000005
(н/м).
Figure 00000005
(n / m).

Такую жесткость комбинированный демпфирующий элемент будет иметь при скорости деформации примерно до 1 (м/с), так как при такой скорости деформации жесткостью полой упругой спирали из полимерного материала и жесткостью наружной полой упругой спирали из полимерного материала можно пренебречь по сравнению с жесткостью пружины. The combined damping element will have such rigidity at a strain rate of up to about 1 (m / s), since at such a strain rate, the rigidity of a hollow elastic spiral made of a polymeric material and the rigidity of an external hollow elastic spiral made of a polymeric material can be neglected in comparison with the spring stiffness.

По той же формуле определим коэффициент жесткости полой витой упругой спирали из полимерного материала, образованной заполненной внутренней закрытой полостью с дилатантной неньютоновской жидкостью, при скорости деформации 10 (м/с). Он равен

Figure 00000006
42,7*103 (н/м). Суммарная жесткость системы
Figure 00000007
352,7*103 (н/м). Как видно, жесткость системы комбинированного демпфирующего элемента при данных геометрических размерах при повышении скорости деформации до 10 (м/с) возросла примерно на 15%.Using the same formula, we determine the stiffness coefficient of a hollow twisted elastic spiral from a polymeric material formed by a filled internal closed cavity with a dilated non-Newtonian fluid at a strain rate of 10 (m / s). He is equal
Figure 00000006
42.7 * 10 3 (n / m). Total system stiffness
Figure 00000007
352.7 * 10 3 (n / m). As can be seen, the stiffness of the combined damping element system at given geometric dimensions with an increase in the strain rate to 10 (m / s) increased by about 15%.

Таким образом, использование предлагаемой конструкции комбинированного демпфирующего элемента позволяет при демпфировании увеличить жесткостные и прочностные свойства системы, а также обеспечить повышение надежности и долговечности комбинированного демпфирующего элемента для систем демпфирования, особенно при значительных знакопеременных нагрузках, что обеспечивает во многих случаях предотвращение аварийных ситуаций. Кроме того, поскольку у полой витой металлической пружины внутренняя закрытая полость заполнена дилатантной неньютоновской жидкостью, имеющей плотность ρ=0,5...0,65 (г/см3), то это дополнительно обеспечивает снижение массы комбинированного демпфирующего элемента – примерно на 25..35% - в зависимости от его геометрических параметров при сохранении жесткости – по сравнению с обычной металлической пружиной, изготовленной из пружинной стали, например, марок 50ХГ, 55ХГР и др., имеющей плотность ρ=7,8 (г/см 3). Thus, the use of the proposed design of the combined damping element allows damping to increase the stiffness and strength properties of the system, as well as to increase the reliability and durability of the combined damping element for damping systems, especially at significant alternating loads, which in many cases prevents accident situations. In addition, since the inner closed cavity of a hollow twisted metal spring is filled with a dilatant non-Newtonian fluid having a density ρ = 0.5 ... 0.65 (g / cm 3 ), this additionally reduces the mass of the combined damping element by about 25 ..35% - depending on its geometrical parameters while maintaining rigidity - compared with a conventional metal spring made of spring steel, for example, grades 50ХГ, 55ХГР and others, having a density ρ = 7.8 (g / cm 3 ) .

Claims (1)

Комбинированный демпфирующий элемент для систем демпфирования, выполненный из металлической пружины, отличающийся тем, что металлическая пружина выполнена в виде полой заполненной дилатантной неньютоновской жидкостью спирали. Combined damping element for damping systems made of a metal spring, characterized in that the metal spring is made in the form of a hollow spiral filled with dilatant non-Newtonian fluid.
RU2019116233U 2019-05-27 2019-05-27 Combined damping element RU196775U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116233U RU196775U1 (en) 2019-05-27 2019-05-27 Combined damping element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116233U RU196775U1 (en) 2019-05-27 2019-05-27 Combined damping element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU196775U1 true RU196775U1 (en) 2020-03-16

Family

ID=69897829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019116233U RU196775U1 (en) 2019-05-27 2019-05-27 Combined damping element

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU196775U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU205597U1 (en) * 2021-04-30 2021-07-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) SHEET SPRING OF VEHICLE
RU210813U1 (en) * 2021-12-21 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Combined damping element
RU216767U1 (en) * 2022-11-28 2023-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Combined damping element

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5645138A (en) * 1995-06-19 1997-07-08 Toyoda Gosei Co., Ltd. Dilatant fluid-sealed vibration-insulating device
DE10237966A1 (en) * 2002-08-20 2004-03-04 Carl Freudenberg Kg Hydraulic bearing has elastomeric spring, bellows enclosing compensating chamber, support ring and seal between ring and piston made in one piece
RU2603432C2 (en) * 2015-01-16 2016-11-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Hydraulic stop
RU186280U1 (en) * 2018-09-27 2019-01-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) COMBINED ELASTIC ELEMENT WITH EMERGENCY DAMPING FUNCTION

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5645138A (en) * 1995-06-19 1997-07-08 Toyoda Gosei Co., Ltd. Dilatant fluid-sealed vibration-insulating device
DE10237966A1 (en) * 2002-08-20 2004-03-04 Carl Freudenberg Kg Hydraulic bearing has elastomeric spring, bellows enclosing compensating chamber, support ring and seal between ring and piston made in one piece
RU2603432C2 (en) * 2015-01-16 2016-11-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Hydraulic stop
RU186280U1 (en) * 2018-09-27 2019-01-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) COMBINED ELASTIC ELEMENT WITH EMERGENCY DAMPING FUNCTION

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU205597U1 (en) * 2021-04-30 2021-07-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) SHEET SPRING OF VEHICLE
RU210813U1 (en) * 2021-12-21 2022-05-05 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Combined damping element
RU216767U1 (en) * 2022-11-28 2023-02-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Combined damping element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xu et al. Cyclic behavior and failure mechanism of self‐centering energy dissipation braces with pre‐pressed combination disc springs
RU196775U1 (en) Combined damping element
Ibrahim et al. Experimental study on cyclic response of concrete bridge columns reinforced by steel and basalt FRP reinforcements
Jin et al. A unified method for the vibration and damping analysis of constrained layer damping cylindrical shells with arbitrary boundary conditions
El Refai Durability and fatigue of basalt fiber-reinforced polymer bars gripped with steel wedge anchors
WO2017201446A1 (en) Composite sleeve rod axial dampener for buildings and structures
Ma et al. Quasi‐static and dynamic experiment investigations on the crashworthiness response of composite tubes
Shi et al. Hysteretic response and failure behavior of an SMA cable‐based self‐centering brace
Qasrawi et al. Numerical modeling of concrete-filled FRP tubes’ dynamic behavior under blast and impact loading
RU186280U1 (en) COMBINED ELASTIC ELEMENT WITH EMERGENCY DAMPING FUNCTION
Asfaw et al. Characterization of shape memory alloy energy dissipators for earthquake‐resilient structures
Xiang et al. Experimental investigations on impact behavior of CFRP cables under pretension
RU193639U1 (en) TWO-STAGE COMBINED DAMPER WITH EMERGENCY DAMPING FUNCTION
RU191235U1 (en) COMBINED ELASTIC ELEMENT FOR DAMPING SYSTEMS
Imran et al. Behaviour of macro synthetic fiber reinforced concrete columns under concentric axial compression
Majzoobi et al. Optimisation of compound pressure cylinders
Zou et al. Research on the dynamic mechanical properties and constitutive model of metal rubber under impact loading
RU185341U1 (en) COMBINED ELASTIC ELEMENT FOR DAMPING SYSTEMS
Komoriyama et al. Effects of cumulative buckling deformation formed by cyclic loading on ultimate strength of stiffened panel
Jeong et al. Smart damper using sliding friction of aramid brake lining and self-centering of rubber springs
RU210813U1 (en) Combined damping element
Uddin et al. Feasibility of thermoplastic composite jackets for bridge impact protection
CN110951173B (en) Composition for preparing damping core column, damping core column and damping vibration isolation support
Wu et al. Study on the failure mechanism of flexible pipes under large torsion considering the layer interaction
CN108253064B (en) Metal rubber shock absorber supported by corrugated pipe and forming method thereof