RU2068130C1

RU2068130C1 - Shock-absorber

Info

Publication number: RU2068130C1
Authority: RU
Inventors: В.Ф. Потапов; А.С. Цветков; В.Н. Галаган; П.П. Чернобривец; А.Г. Каплунов
Original assignee: Конструкторское бюро специального машиностроения
Priority date: 1992-06-16
Filing date: 1992-06-16
Publication date: 1996-10-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: shock-absorber has flexible members made up as stacks of plates arranged symmetrically with respect to the axis of the shock-absorber between the base and carriage mounted on the movable platform. The carriage is provided at least with two rods. One ends of the rods are secured to the base. The other ends of the rods are provided with stops for interacting with the movable platform. A rod with two stops is mounted at the center of the base along the axis of the shock-absorber. One of the stops of the rod interacts with the outer end face surface of the carriage. The other stop interacts with the outer end face of the base. A distance between the stops of the rod is chosen so that the plate deflection is in limits of elastic deformation. The minimum deflection provides their preliminary loading. Each plate in the stack is preliminary bent in the middle part to provide residual deflection within 0.1-0.2 of the length of the plate in free condition. EFFECT: enhanced chock-absorbing. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, может использоваться в приборостроении, станкостроении, в транспортных средствах, в строительстве сейсмостойких зданий, виброзащите сооружений и приборов, в бытовой технике. The invention relates to mechanical engineering, can be used in instrumentation, machine tool industry, in vehicles, in the construction of earthquake-resistant buildings, vibration protection of structures and devices, in household appliances.

Кроме того, изобретение может быть использовано в различных областях в качестве буфера, когда требуется энергопоглощающее устройство с постоянной силой сопротивления. In addition, the invention can be used in various fields as a buffer when an energy-absorbing device with a constant resistance is required.

Энергоемкость амортизатора или буфера, т.е. его способность поглощать кинетическую энергию движущихся частей, выражается произведением усредненной силы сопротивления на длину хода, а ускорение торможения пропорционально тормозящей силе. Таким образом, при заданной перегрузке лишь постоянная сила сопротивления может обеспечить получение минимального хода буфера, и, наоборот, при заданном ходе может быть получена минимальная перегрузка. The energy intensity of the shock absorber or buffer, i.e. its ability to absorb the kinetic energy of moving parts is expressed by the product of the averaged drag force by the stroke length, and the braking acceleration is proportional to the braking force. Thus, with a given overload, only a constant resistance force can provide a minimum buffer stroke, and, conversely, with a given stroke, a minimum overload can be obtained.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является пружина с уменьшающейся жесткостью, которая и принята в качестве прототипа. Известное устройство содержит неподвижный упор (основание), подвижный толкатель (подвижную платформу), между которыми расположены упругие элементы, теряющие устойчивость по достижению расчетных усилий. Closest to the technical nature of the proposed device is a spring with decreasing stiffness, which is adopted as a prototype. The known device contains a fixed stop (base), a movable pusher (movable platform), between which are located elastic elements that lose stability upon reaching design forces.

Однако известное устройство не обеспечивает постоянного усилия при амортизации объекта и работу амортизатора на сжатие независимо от направления внешней нагрузки, что требует применения двух амортизаторов и не позволяет повысить энергоемкость при одновременном сохранении жесткости, что, в свою очередь, позволяет уменьшить габариты и вес амортизатора. However, the known device does not provide constant effort in the depreciation of the object and the shock absorber to compress regardless of the direction of the external load, which requires the use of two shock absorbers and does not allow to increase energy consumption while maintaining rigidity, which, in turn, allows to reduce the dimensions and weight of the shock absorber.

Изобретение направлено на решение задачи обеспечения работы амортизатора на сжатие независимо от направления внешней нагрузки, с постоянным усилием и повышения энергоемкости при одновременном сохранении жесткости. The invention is aimed at solving the problem of ensuring the operation of the shock absorber for compression, regardless of the direction of the external load, with constant effort and increasing energy consumption while maintaining rigidity.

Решение задачи достигается тем, что амортизатор, содержащий основание, подвижную платформу и расположенные между ними упругие элементы, снабжены кареткой, установленной между подвижной платформой и упругими элементами, по крайней мере двумя штоками, расположенными параллельно оси амортизатора, установленным по оси амортизатора в центре основания стержнем с упорами, расположенными на его противоположных концах. Один упор стержня установлен с возможностью взаимодействия с торцевой поверхностью каретки, а другой с возможностью взаимодействия с торцевой поверхностью основания. В основании, каретке и подвижной платформе выполнены отверстия, через которые пропущены стержень и штоки, последние закреплены одним концом в отверстиях основания, а на другом конце каждого из них выполнен упор, взаимодействующий с подвижной платформой. При этом упругие элементы выполнены в виде пакетов пластин. The solution to the problem is achieved by the fact that the shock absorber containing the base, the movable platform and the elastic elements located between them are provided with a carriage mounted between the movable platform and the elastic elements, at least two rods located parallel to the axis of the shock absorber, mounted on the axis of the shock absorber in the center of the base by the rod with stops located at its opposite ends. One rod stop is installed with the possibility of interaction with the end surface of the carriage, and the other with the possibility of interaction with the end surface of the base. Holes are made in the base, carriage and movable platform, through which the rod and rods are passed, the latter are fixed at one end in the base openings, and a stop is made at the other end of each of them, interacting with the movable platform. In this case, the elastic elements are made in the form of packages of plates.

Кроме того, для повышения энергоемкости при одновременном сохранении жесткости, каждая пластина может быть предварительно изогнута в средней части с обеспечением остаточной стрелы прогиба в пределах 0,1-0,2 от длины пластины. In addition, to increase energy intensity while maintaining rigidity, each plate can be pre-bent in the middle part with a residual deflection arrow within 0.1-0.2 of the plate length.

Снабжение амортизатора кареткой, установленной между подвижной платформой и упругими элементами, по крайней мере, двумя штоками, одним концом закрепленными на основании, а на другом конце каждого из которых выполнен упор, взаимодействующий с подвижной платформой, в совокупности с другими существенными признаками обеспечивает работу амортизатора на сжатие независимо от направления внешней нагрузки. The shock absorber is provided with a carriage, installed between the movable platform and the elastic elements, at least two rods, one end fixed to the base, and on the other end of each of which there is an emphasis interacting with the movable platform, together with other essential features, the shock absorber operates on compression regardless of the direction of the external load.

Снабжение амортизатора стержнем с упором, установленным в центре основания, и выполнение упругих элементов в виде пакетов пластин, работающих на продольный изгиб, благодаря их расположению в совокупности с другими существенными признаками обеспечивает работу амортизатора с постоянным усилием. The shock absorber is supplied with a rod with a stop mounted in the center of the base, and the elastic elements are made in the form of packs of plates working for longitudinal bending, due to their location in combination with other essential features, the shock absorber works with constant force.

Выполнение каждой пластины изогнутой в средней части с обеспечением остаточной стрелы прогиба в пределах 0,1-0,2 от длины пластины в совокупности с другими существенными признаками обеспечивает повышение энергоемкости при одновременном сохранении жесткости, что, в свою очередь, позволяет уменьшить габариты и вес амортизатора. The implementation of each plate bent in the middle part with a residual deflection arrow within 0.1-0.2 of the plate length, together with other essential features, provides an increase in energy consumption while maintaining rigidity, which, in turn, allows to reduce the dimensions and weight of the shock absorber .

На фиг. 1 показан общий вид амортизатора в ненагруженном состоянии; на фиг.2 вид А на фиг. 1; на фиг.3 амортизатор в нагруженном состоянии при движении подвижной платформы вниз; на фиг.4 амортизатор в нагруженном состоянии при движении подвижной платформы вверх. In FIG. 1 shows a general view of the shock absorber in an unloaded state; in FIG. 2, view A in FIG. 1; figure 3 shock absorber in the loaded state when the movable platform moves down; figure 4 shock absorber in the loaded state when the movable platform moves up.

Амортизатор состоит из основания 1, подвижной платформы 2, упругих элементов пакетов пластин 3, стержня 4 с верхним и нижним упорами 5, 6, каретки 7, установленной между подвижной платформой и упругими элементами, и двух штоков 8. Упругие элементы выполнены в виде двух пакетов пластин, расположенных симметрично относительно продольной оси амортизатора. При этом торцы пластин установлены в основании 1 и каретке 7. В варианте исполнения изобретения пакеты пластин первоначально расположены параллельно, однако они могут быть расположены и в одной плоскости. Кроме того, возможно и иное исполнение, например, при котором используется сочетание пары пластин, установленных в параллельных плоскостях, с парой пластин, установленных в одной плоскости. Штоки 8 расположены вдоль стержня 4 симметрично его продольной оси и пропущены через соответствующие соосные отверстия, выполненные в основании 1, каретке 7 и подвижной платформе 2. Каждый из штоков концом а закреплен на основании 1, а на другом конце каждого штока выполнен упор 9, взаимодействующий с внешней поверхностью в подвижной платформы 2. Подвижная платформа 2 и каретка 7 закреплены на штоках 8 с возможностью продольных перемещений вдоль сои стержня 4. Стержень 4 пропущен через отверстие в центре основания 1, при этом продольная ось стержня геометрически совмещена с продольной осью амортизатора. Верхний упор 5 стержня выполнен в виде гайки и взаимодействует с внешней торцевой поверхностью с каретки 7, а нижний упор 6 взаимодействует с торцевой поверхностью d основания 1. Основание 1 установлено с возможностью продольных перемещений вдоль оси стерня 4. Амортизатор установлен между амортизируемым объектом 10 и опорной конструкцией 11. The shock absorber consists of a base 1, a movable platform 2, elastic elements of the package of plates 3, a rod 4 with upper and lower stops 5, 6, a carriage 7 mounted between the movable platform and the elastic elements, and two rods 8. The elastic elements are made in the form of two packages plates located symmetrically relative to the longitudinal axis of the shock absorber. In this case, the ends of the plates are installed in the base 1 and the carriage 7. In an embodiment of the invention, the packages of plates are initially located in parallel, however, they can be located in the same plane. In addition, another version is possible, for example, in which a combination of a pair of plates installed in parallel planes is used with a pair of plates installed in the same plane. The rods 8 are located along the rod 4 symmetrically to its longitudinal axis and passed through the corresponding coaxial holes made in the base 1, the carriage 7 and the movable platform 2. Each of the rods with the end a is fixed to the base 1, and an emphasis 9 is made on the other end of each rod, interacting with the outer surface in the movable platform 2. The movable platform 2 and the carriage 7 are mounted on the rods 8 with the possibility of longitudinal movements along the soybean rod 4. The rod 4 is passed through an opening in the center of the base 1, while the longitudinal axis of the rod I geometrically aligned with the longitudinal axis of the shock absorber. The upper stop 5 of the rod is made in the form of a nut and interacts with the outer end surface from the carriage 7, and the lower stop 6 interacts with the end surface d of the base 1. The base 1 is mounted with the possibility of longitudinal movements along the axis of the stub 4. The shock absorber is installed between the shock-absorbing object 10 and the supporting construction 11.

В варианте исполнения изобретения каждая пластина 3 предварительно изогнута в средней части с обеспечением остаточной стрелы прогиба в пределах е 0,1-0,2 от длины пластины в свободном состоянии. In an embodiment of the invention, each plate 3 is preliminarily bent in the middle part to provide a residual deflection arrow within e 0.1-0.2 of the plate length in the free state.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В ненагруженном состоянии за счет расположения упора 5, установленного на стержне 4, упругие элементы-пакеты пластин 3 находятся в предварительно поджатом состоянии между основанием 1 и кареткой 7, работая при внешнем воздействии на опорную конструкцию на продольный изгиб, что обеспечивает постоянное усилие при амортизации объекта. In the unloaded state due to the location of the stop 5 mounted on the rod 4, the elastic elements of the package of plates 3 are in a pre-pressed state between the base 1 and the carriage 7, working under external influence on the supporting structure for longitudinal bending, which provides constant force during depreciation of the object .

Каждая пластина, входящая в набор пакета 3, установлена предварительно изогнутой в средней части с обеспечением остаточной стрелы прогиба в пределах 0,1-0,2 от длины пластины в свободном состоянии, что позволяет увеличить энергоемкость при одновременном сохранении жесткости и тем самым уменьшить габариты и вес амортизатора. Each plate included in the set of package 3 is pre-curved in the middle part with a residual deflection boom within 0.1-0.2 of the plate length in the free state, which allows to increase energy consumption while maintaining rigidity and thereby reduce dimensions and shock absorber weight.

При воздействии ударной нагрузки, превышающей предварительное поджатие упругих элементов, происходит перемещение амортизируемого объекта. Внешнее динамическое воздействие, воспринимаемое опорной конструкцией 11, передается через основание 1 амортизатора, его упругие элементы 3, каретку 7 и подвижную платформу 2 на амортизируемый объект 10, скрепленный с амортизатором. В результате чего подвижная платформа 2 перемещается сначала в одну, затем в другую сторону, что обеспечивает работу амортизатора на сжатие независимо от направления внешней нагрузки. When exposed to shock loads exceeding the preload of the elastic elements, the shock-absorbing object moves. The external dynamic impact perceived by the supporting structure 11 is transmitted through the base 1 of the shock absorber, its elastic elements 3, the carriage 7 and the movable platform 2 to the shock-absorbing object 10, fastened to the shock absorber. As a result, the movable platform 2 moves first in one direction, then in the other direction, which ensures the shock absorber works in compression regardless of the direction of external load.

При движении подвижной платформы 2 вниз вдоль штоков 8 каретка 7 перемещается по направлению к основанию 1, сжимая пакеты пластин 3, расположенные между кареткой и основанием. Упоры 9 штоков 8 при этом отходят от поверхности в подвижной платформы 2, а упор 5 стержня 4 от поверхности с каретки 7, основание 1 упирается поверхностью d в нижний упор 6 стержня 4. When moving the movable platform 2 down along the rods 8, the carriage 7 moves towards the base 1, compressing the packages of plates 3 located between the carriage and the base. The emphasis 9 of the rods 8 thus depart from the surface in the movable platform 2, and the emphasis 5 of the rod 4 from the surface of the carriage 7, the base 1 rests against the surface d in the lower emphasis 6 of the rod 4.

При движении подвижной платформы 2 вверх каретка 7 остается на месте, упираясь поверхностью с в упор 5 стержня 4, а движение передается основанию 1 через упоры 9 штоков 8, закрепленных другим концом на основании, в которые поверхностью в упирается подвижная платформа 2. Основание 1 отходит от упора 6 стержня 4, сжимая при этом пакеты пластины, упирающиеся в каретку 7. When the movable platform 2 moves upward, the carriage 7 remains in place, abutting the surface c against the stop 5 of the rod 4, and the movement is transmitted to the base 1 through the stops 9 of the rods 8, fixed at the other end on the base, into which the movable platform 2 abuts the surface. The base 1 leaves from the stop 6 of the rod 4, while compressing the plate packs abutting against the carriage 7.

После прекращения воздействия пластины 3, разжимаясь, возвращают подвижную платформу 2 и каретку 7 в исходное положение. After the termination of the impact of the plate 3, unclenching, return the movable platform 2 and the carriage 7 to its original position.

Таким образом, благодаря особенности выполнения, данное устройство обеспечивает работу пакетов пластин амортизатора на сжатие, независимо от направления внешней нагрузки, с постоянным усилием при перемещении и повышение энергоемкости при одновременном сохранении жесткости, что позволяет уменьшить габариты и вес амортизатора. ЫЫЫ2 Thus, due to the particular design, this device ensures the operation of the shock absorber plate packs for compression, regardless of the direction of the external load, with constant force when moving and increasing energy consumption while maintaining rigidity, which reduces the size and weight of the shock absorber. YYY2

Claims

1. The shock absorber containing the base, the movable platform and the elastic elements located between them, characterized in that it is equipped with a carriage mounted between the movable platform and the elastic elements, at least two rods located parallel to the axis of the shock absorber mounted on the axis of the shock absorber in the center of the base a rod with stops located at its opposite ends, one rod stop is installed with the possibility of interaction with the end surface of the carriage, the other with the possibility of interaction with the torus holes are made on the base surface of the base, in the base, carriage, and movable platform, through which the rod and rods are passed, the latter are fixed at one end in the base holes, on the other end of each of them there is a stop interacting with the movable platform, and the elastic elements are made in the form of packets plates.

2. The shock absorber according to claim 1, characterized in that each plate is pre-bent in the middle part with a residual deflection arrow within 0.1 0.2 of the plate length.