RU2098689C1

RU2098689C1 - Viscoelastic damper

Info

Publication number: RU2098689C1
Application number: RU96113381/28A
Authority: RU
Inventors: Л.М. Кульмис; А.В. Виноградов; Ю.М. Дашко; А.И. Зотиков; В.Ю. Кирпичников; В.В. Савенко; А.П. Кощеев
Original assignee: Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин"
Priority date: 1996-07-01
Filing date: 1996-07-01
Publication date: 1997-12-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: housing of damper is filled with working medium and sleeve is mounted inside it. Flange is connected to end of sleeve directed towards bottom of housing and plates are radially secured on lateral surface of sleeve. Axial and radial clearances are provided between flange, plates and housing. EFFECT: enhanced efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для гашения колебаний различного оборудования, в том числе и судового виброактивного оборудования, установленного на амортизированных рамах. The invention relates to mechanical engineering and can be used to damp the vibrations of various equipment, including marine vibroactive equipment mounted on shock-absorbed frames.

Известен вязкоупругий гидроамортизатор, состоящий из корпуса, в котором находится рабочая среда (вязкая жидкость), установленных с радиальным зазором стакана и цилиндрической оболочки, между которыми размещены упругие элементы [1]
Введение в состав демпфера упругих элементов усложняет конструкцию, уменьшает надежность демпфера в условиях эксплуатации. Эффективность такого демпфера невелика.Known viscoelastic hydraulic shock absorber, consisting of a housing in which the working medium (viscous fluid), installed with a radial clearance of the glass and the cylindrical shell, between which the elastic elements are located [1]
The introduction of elastic elements into the damper complicates the design, reduces the reliability of the damper in operating conditions. The effectiveness of such a damper is low.

Известен вязкоупругий демпфер, состоящий из корпуса, в котором находится рабочая среда (вязкая жидкость), установленных с радиальным зазором стакана и цилиндрических оболочек, причем стакан снабжен грузом цилиндрической формы, а в стенке стакана между уровнем рабочей среды и торцем груза выполнены по меньшей мере два радиальных симметрично расположенных отверстия [2]
Указанный вязкоупругий демпфер в дальнейшем рассматривается в качестве прототипа.Known viscoelastic damper, consisting of a housing in which the working medium (viscous fluid) is installed with a radial clearance of the glass and cylindrical shells, and the glass is equipped with a load of cylindrical shape, and at least two are made in the glass wall between the level of the working medium and the end of the load symmetrical radial holes [2]
The specified viscoelastic damper is hereinafter considered as a prototype.

В демпфере горизонтальные, угловые и вертикальные колебания стакана вызывают вязкоупругую деформацию среды в пространстве между грузом, стаканом, основной и дополнительной оболочками и корпусом, а также трение между грузом и дном корпуса. В результате возникают демпфирующая сила и сила трения, противодействующие смещению стакана. In the damper, horizontal, angular and vertical vibrations of the cup cause viscoelastic deformation of the medium in the space between the load, the cup, the main and additional shells and the body, as well as friction between the load and the bottom of the body. As a result, a damping force and a frictional force arise, counteracting the displacement of the glass.

Повышение эффекта демпфирования достигнуто в нем за счет усложнения конструкции путем введения в состав демпфера дополнительных оболочек, груза и отверстий в стенке стакана. Вместе с тем, как показали сравнительные испытания, эффективность демпфера недостаточна для использования в составе амортизирующих креплений рам, на которые установлено виброактивное оборудование. An increase in the damping effect was achieved in it due to the complexity of the design by introducing additional shells, cargo, and holes in the glass wall into the damper. At the same time, as comparative tests have shown, the effectiveness of the damper is insufficient for use in frames of shock-absorbing mounts of frames on which vibroactive equipment is installed.

Изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в упрощении конструкции и повышении эффективности демпфера. Для этого в известном устройстве, содержащем заполненный рабочей средой корпус и установленный в нем стакан, к торцу стакана, обращенному ко дну корпуса, присоединен фланец, а на боковой поверхности стакана радиально закреплены по крайней мере четыре пластины, причем между фланцем, пластинами и корпусом имеются зазоры в осевом и радиальных направлениях. The invention is aimed at achieving a technical result, which consists in simplifying the design and increasing the efficiency of the damper. To this end, in a known device comprising a housing filled with a working medium and a cup installed therein, a flange is attached to the end of the cup facing the bottom of the cup, and at least four plates are radially mounted on the side of the cup, and there are between the flange, the plates and the body Clearances in axial and radial directions.

Предлагаемый демпфер при сравнительно простой конструкции позволяет существенно повысить эффект гашения вибрации, обусловленной работой оборудования при вертикальных, горизонтальных и угловых колебаниях. The proposed damper with a relatively simple design can significantly increase the effect of damping vibration due to the operation of the equipment with vertical, horizontal and angular vibrations.

Указанный технический результат достигается благодаря введению в конструкцию демпфера отличительных признаков, предусматривающих использование фланца, присоединенного к торцу стакана, и по крайней мере четырех пластин, закрепленных радиально к боковой поверхности стакана, причем между фланцем, пластинами и корпусом имеются зазоры в осевом и радиальных направлениях. The specified technical result is achieved due to the introduction of distinctive features into the damper design, providing for the use of a flange attached to the end of the glass and at least four plates fixed radially to the side surface of the glass, and there are gaps in the axial and radial directions between the flange, the plates and the body.

На фиг.1 изображен продольный разрез предлагаемого демпфера; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 показаны уровни вибрации амортизированной установки при отсутствии и наличии демпфера прототипа и предлагаемого демпфера. Figure 1 shows a longitudinal section of the proposed damper; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one; figure 3 shows the vibration levels of a shock-absorbed installation in the absence and presence of a damper of the prototype and the proposed damper.

Вязкоупругий демпфер содержит заполненный рабочей средой корпус 1 и установленный в нем стакан 2, к торцу которого, обращенному ко дну корпуса, присоединен фланец 3, а вдоль боковой поверхности стакана закреплены радиально четыре пластины 4. Зазоры между фланцем, пластинами и корпусом могут варьироваться для получения максимального эффекта демпфирования в требуемом диапазоне частот. The viscoelastic damper comprises a housing 1 filled with a working medium and a cup 2 installed therein, a flange 3 is attached to the end face of which is facing the bottom of the housing, and four plates are fixed radially along the side surface of the cup 4. The gaps between the flange, plates, and the housing can vary to obtain maximum damping effect in the required frequency range.

Демпфер работает следующим образом. Damper works as follows.

Вертикальные, горизонтальные и угловые колебания стакана, снабженного фланцем и пластинами, вызывают вязкоупругую деформацию рабочей среды в объеме корпуса и ее протекание в имеющихся в устройстве зазорах. При взаимодействии стакана, снабженного фланцем и пластинами с рабочей средой, кроме повышенного гидравлического сопротивления, возникают местные упругие деформации этих элементов. В результате диссипации колебательная энергия, поступающая в демпфер со стороны стакана, преобразуется в тепловую энергию. Vertical, horizontal and angular vibrations of a glass equipped with a flange and plates cause viscoelastic deformation of the working medium in the body volume and its flow in the gaps in the device. During the interaction of a glass equipped with a flange and plates with a working medium, in addition to increased hydraulic resistance, local elastic deformations of these elements arise. As a result of dissipation, the vibrational energy entering the damper from the side of the glass is converted into thermal energy.

Повышенная эффективность гашения колебаний в широком диапазоне звуковых частот в разных направлениях обеспечивается в предлагаемом демпфере за счет использования взаимодействия элементов, имеющих большое число собственных колебаний с вязкоупругой жидкостью, протекающей через зазоры различной ориентации, размеров и формы. В качестве иллюстрации на фиг.3 представлены графики уровней вибрации амортизированной установки в вертикальном направлении в случае отсутствия демпфера [1] при использовании демпфера прототипа [2] и при использовании предлагаемого вязкоупругого демпфера. Как следует из приведенных данных, уровни вибрации экспериментальной установки в случае применения предлагаемого демпфера ниже, чем уровни вибрации при использовании прототипа практически во всем исследуемом диапазоне частот. The increased efficiency of damping oscillations in a wide range of sound frequencies in different directions is provided in the proposed damper through the use of the interaction of elements having a large number of natural vibrations with a viscoelastic fluid flowing through gaps of different orientations, sizes and shapes. As an illustration, figure 3 presents graphs of vibration levels of a shock-absorbed installation in the vertical direction in the absence of a damper [1] when using the damper of the prototype [2] and when using the proposed viscoelastic damper. As follows from the above data, the vibration levels of the experimental setup in the case of the proposed damper are lower than the vibration levels when using the prototype in almost the entire studied frequency range.

Достигнутое увеличение эффективности демпфирования по сравнению с прототипом на большинстве частот составило 6 8 дБ. В горизонтальном направлении эффективность демпфирования близка к эффективности демпфирования в вертикальном направлении. The achieved increase in damping efficiency compared to the prototype at most frequencies amounted to 6 8 dB. In the horizontal direction, the damping efficiency is close to the damping efficiency in the vertical direction.

Claims

A viscoelastic damper containing a housing filled with a working medium and a cup installed in it, characterized in that a flange is attached to the end of the cup facing the bottom of the cup, and at least four plates are radially mounted on the side of the cup, and between the flange, plates and the body there are gaps in the axial and radial directions.