RU2235234C2 - Mechanical damper and its spring - Google Patents

Mechanical damper and its spring Download PDF

Info

Publication number
RU2235234C2
RU2235234C2 RU2002115706/11A RU2002115706A RU2235234C2 RU 2235234 C2 RU2235234 C2 RU 2235234C2 RU 2002115706/11 A RU2002115706/11 A RU 2002115706/11A RU 2002115706 A RU2002115706 A RU 2002115706A RU 2235234 C2 RU2235234 C2 RU 2235234C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spring
female
vibration
mechanical damper
male
Prior art date
Application number
RU2002115706/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002115706A (en
Inventor
Б.М. Громыко (RU)
Б.М. Громыко
Б.И. Алексеев (RU)
Б.И. Алексеев
С.В. Гусев (RU)
С.В. Гусев
И.Д. Постников (RU)
И.Д. Постников
Original Assignee
ОАО "НПО Энергомаш имени академика В.П.Глушко"
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 ОАО "НПО Энергомаш имени академика В.П.Глушко" filed Critical ОАО "НПО Энергомаш имени академика В.П.Глушко"
Priority to RU2002115706/11A priority Critical patent/RU2235234C2/en
Publication of RU2002115706A publication Critical patent/RU2002115706A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2235234C2 publication Critical patent/RU2235234C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: damper has two axially aligned female (3) and male (4) ring members. Springs (7) are interposed between them. Female (3) and male (4) members are made of flanges provided with the same number of the radial holes (5) and (6) arranged over periphery. The number of springs should be even but no less than four. The springs are made of pins. The spring-pins (7) are secured in the female member and movably fitted in the male member made of as a link pair. Spring (7) is made of a beam of variable cross-section the ends of which have members for restricting the number of degrees of freedom between which there is a deforming part.
EFFECT: decreased vibration loading.
12 cl, 3 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области механики к разделу гашение колебаний в системах, а более конкретно касается демпфирующих устройств, содержащих рессоры, устанавливаемые между соосно или коаксиально расположенными двумя деталями.The present invention relates to the field of mechanics to the section damping vibrations in systems, and more particularly relates to damping devices containing springs mounted between two parts coaxially or coaxially located.

Данное изобретение применимо в жидкостных ракетных двигателях (ЖРД), например, для крепления электроприводов на управляемых ими дросселях системы топливоподачи двигателей.This invention is applicable to liquid-propellant rocket engines (LRE), for example, for fastening electric drives to the throttles of the fuel supply systems of the engines controlled by them.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Для механического демпфера в настоящее время в технике известен ряд виброизолирующих устройств, в которых между вибропередатчиком и виброприемником установлен демпфирующий элемент, как в виброизолирующей опоре по патенту РФ №2029157 по МКИ 6 F 16 F 11/00 с приоритетом от 02.08.91. Это устройство выбираем в качестве аналога предлагаемого изобретения.For a mechanical damper, a number of vibration isolating devices are currently known in the art, in which a damping element is installed between the vibration transmitter and the vibration receiver, as in the vibration isolating support according to the RF patent No. 2029157 according to MKI 6 F 16 F 11/00 with a priority of 08/02/91. This device is selected as an analogue of the invention.

Известен торсионный вибрационный поглотитель из патента США №2775105 по НКИ 464-101 с приоритетом от 10.02.1954. Этот поглотитель содержит фланцы, расположенные соосно. Для крепления фланцы содержат равное количество равнорасположенных по окружности отверстий, по которым фланцы скреплены с помощью заклепок. В конструкции между вибропередающей и вибропринимающей деталями установлен демпфирующий элемент. Это устройство также принимаем в виде аналога предлагаемого изобретения. Недостаток аналога в проблематичном с помощью него предотвращении передачи высокочастотных колебаний от вибропередатчика к виброприемнику применительно к фланцевым соединениям.Known torsion vibration absorber from US patent No. 2775105 according to NCI 464-101 with a priority of 02/10/1954. This absorber contains coaxial flanges. For fastening, the flanges contain an equal number of holes equally spaced around the circumference along which the flanges are fastened with rivets. In the design, a damping element is installed between the vibration transmitting and vibration receiving parts. This device is also taken in the form of an analogue of the invention. The disadvantage of the analogue is the problematic prevention of the transmission of high-frequency vibrations from the vibration transmitter to the vibration receiver as applied to flange joints.

Из патента Франции №2787851 по МКИ 6 F 16 F 15/121 известно демпферное устройство с приоритетом от 24.12.98, которое, в частности, может быть использовано в турбонасосных агрегатах ЖРД. Это демпферное устройство, как и заявляемое, содержит две коаксиально расположенные, одна внутри другой, кольцевые, охватывающую и охватываемую, детали. В зазоре между этими деталями, соизмеримом с их толщиной, размещен демпфирующий элемент (рессора). Эти детали снабжены элементами крепления соответственно к вибропередатчику и виброприемнику машины. Эти признаки совпадают с признаками заявляемого изобретения. В устройстве по патенту Франции охватывающая и охватываемая детали выполнены достаточно жесткими и имеют кольцевую форму. Между ними размещена деталь, выполненная в виде металлической полосы определенной ширины с первой и второй свободными оконечностями. Полоса смонтирована вокруг вышеуказанной внутренней цилиндрической оболочки, имеющей волнистую форму, по существу вписанную в выпуклый многоугольник. Это устройство принимаем в качестве прототипа изобретения “Механический демпфер”. Недостаток его в том, что им сложно предотвратить передачу разнонаправленных высокочастотных колебаний от вибропередатчика к виброприемнику во фланцевых соединениях.From French patent No. 2787851 according to MKI 6 F 16 F 15/121, a damper device with a priority of 12.24.98 is known, which, in particular, can be used in turbopump engines of a rocket engine. This damper device, as claimed, contains two coaxially arranged, one inside the other, annular, covering and covered parts. In the gap between these parts, commensurate with their thickness, a damping element (spring) is placed. These parts are equipped with fasteners, respectively, to the vibration transmitter and vibration receiver of the machine. These signs coincide with those of the claimed invention. In the device according to the patent of France, the female and male parts are made quite rigid and have an annular shape. Between them there is a part made in the form of a metal strip of a certain width with the first and second free ends. The strip is mounted around the aforementioned inner cylindrical shell having a wavy shape substantially inscribed in a convex polygon. This device is taken as a prototype of the invention “Mechanical damper”. Its disadvantage is that it is difficult for them to prevent the transmission of multidirectional high-frequency vibrations from the vibration transmitter to the vibration receiver in flange connections.

Для рессоры механического демпфера в технике известны рессоры, применяемые в демпферных устройствах. Так, в том же патенте Франции №2787851 по МКИ 6 F 16 F 15/121 известна рессора, выполненная из упругого металла. Недостаток этой рессоры в том, что она не может эффективно воспринимать большие нагрузки и гасить высокочастотные механические колебания. Данное устройство принимаем в качестве аналога заявляемого изобретения “Рессора”.For springs of a mechanical damper, springs used in damper devices are known in the art. So, in the same French patent No. 2787851 according to MKI 6 F 16 F 15/121, a spring made of elastic metal is known. The disadvantage of this spring is that it cannot effectively absorb large loads and damp high-frequency mechanical vibrations. This device is taken as an analogue of the claimed invention "Spring".

Из патента ФРГ №3148903 по классу В 64 С 27/51 с приоритетом от 10.12.1981 г. известно эластичное демпфирующее устройство для лопаток турбины. Рессора в нем имеет форму балочки переменного сечения на концах, выполненной из упругого материала. Хотя эта рессора в основном находится под действием осевых нагрузок, но в ней имеют место и поперечные нагрузки. Эту рессору принимаем за прототип заявляемого изобретения “Рессора”. Недостаток прототипа в том, что он не обеспечивает эффективное гашение поперечных колебаний, в том числе и высокочастотных колебаний, что особенно важно в машинах, аналогичных мощным ЖРД.From the Federal Republic of Germany patent No. 3148903 for class B 64 C 27/51 with priority dated 12/10/1981, an elastic damping device for turbine blades is known. The spring in it has the shape of a beam of variable cross-section at the ends, made of elastic material. Although this spring is mainly under the influence of axial loads, there are also transverse loads in it. This spring is taken as a prototype of the claimed invention "Spring". The disadvantage of the prototype is that it does not provide effective damping of transverse vibrations, including high-frequency vibrations, which is especially important in cars similar to powerful rocket engines.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В основу настоящего изобретения “Механический демпфер”, устанавливаемый на машине, положена задача снижения амплитуды и виброперегрузки колебаний виброприемника машины по сравнению с колебаниями ее вибропередатчика применительно к электроприводу, устанавливаемому на управляемый гидравлический дроссель ЖРД. Возникающие на таком двигателе вибрации передаются на корпус дросселя, где их максимальное значение ограничивается условиями эксплуатации электродвигателя на машине.The basis of the present invention, “Mechanical damper” installed on the machine, is the task of reducing the amplitude and vibration overload of the vibrations of the vibration receiver of the machine compared to the vibrations of its vibration transmitter as applied to the electric drive mounted on a controlled hydraulic throttle rocket engine. Vibrations arising on such an engine are transmitted to the throttle body, where their maximum value is limited by the operating conditions of the electric motor on the machine.

Сущность изобретения заключается в том, что механический демпфер, устанавливаемый на машине, содержит две коаксиально расположенные одна внутри другой кольцевые охватывающую и охватываемую детали с соизмеримым с толщиной деталей зазором между ними, в котором размещена рессора, при этом указанные охватывающая и охватываемые детали снабжены элементами крепления соответственно к вибропередатчику и виброприемнику машины.The essence of the invention lies in the fact that the mechanical damper installed on the machine contains two annular female and male parts coaxially located inside the other, with a gap commensurate with the thickness of the parts between them, in which the spring is placed, while these female and male parts are provided with fastening elements respectively to the vibration transmitter and vibration receiver of the machine.

Отличительная особенность данного изобретения заключается в том, что охватывающая и охватываемая детали выполнены в виде фланцев с одинаковым количеством равнорасположенных по окружности радиальных отверстий, рессор имеется четное число, но не менее четырех, и они выполнены в виде штырей, радиально направленных в этих деталях и продольно размещенных в их радиальных отверстиях, при этом штыри рессор закреплены в охватывающей детали и подвижно посажены в охватываемой детали (в виде кулисной пары), обеспечивая упругую фиксацию одной из этих деталей относительно другой.A distinctive feature of this invention lies in the fact that the female and male parts are made in the form of flanges with the same number of radial holes equally spaced around the circumference, the springs have an even number, but not less than four, and they are made in the form of pins radially directed in these parts and longitudinally placed in their radial openings, while the spring pins are fixed in the female part and slidably mounted in the male part (in the form of a rocker pair), providing elastic fixation of one of these their details are relatively different.

Следует отметить, что возможно также крепление рессор в охватываемой детали и подвижная посадка в охватывающей детали.It should be noted that it is also possible to fasten the springs in the male part and move the landing in the female part.

В частном случае в охватывающей детали выполнены равнорасположенные по окружности дугообразные окна, отделенные друг от друга радиальными пилонами.In a particular case, in the covering part, arcuate windows are equally spaced around the circumference, separated from each other by radial pylons.

В другом частном случае механический демпфер отличается тем, что на выполненных в виде фланцев кольцевых деталях содержатся продольные относительно оси равнорасположенные по окружности отверстия для крепления одной детали к вибропередатчику, а другой - к виброприемнику машины, а элементы крепления к вибропередатчику и виброприемнику выполнены в виде болтов с гайками и продольно относительно оси направленных равнорасположенных по окружности отверстий в охватывающей и охватываемой деталях таким образом, что болты вставлены в эти отверстия, притом рядом расположенные по окружности болты своими резьбовыми концами направлены в противоположные стороны, а между вибропередатчиком и охватывающей деталью, а также между виброприемником и охватываемой деталью выполнены зазоры для размещения в них головок болтов.In another particular case, the mechanical damper is characterized in that on the flange parts made in the form of flanges, holes are provided longitudinally with respect to the axis along the circumference of the hole for attaching one part to the vibration transmitter and the other to the vibration receiver of the machine, and the fastening elements to the vibration transmitter and vibration receiver are made in the form of bolts with nuts and longitudinally with respect to the axis of the directed equally spaced holes in the female and male parts so that the bolts are inserted into these holes Stia, moreover arranged circumferentially adjacent its threaded bolt ends directed in opposite directions and between vibroperedatchikom and female member and also between the male part and vibropriemnikom gaps formed therein to accommodate the bolt heads.

В другом одном из частных случаев крепление рессор в охватывающей детали осуществлено с помощью резьбового соединения.In another particular case, the springs are fastened in the female part using a threaded connection.

В следующем частном случае подвижно посаженный в охватываемой детали конец рессоры выполнен в виде с двух сторон усеченного тела вращения. По технологическим соображениям наиболее целесообразно в качестве тела вращения выбирать шар.In the following particular case, the end of the spring movably set in the male part is made in the form of a truncated body of revolution on both sides. For technological reasons, it is most advisable to choose a ball as a body of revolution.

Во многих частных случаях целесообразно, чтобы рессора между местом крепления и выполненным в виде усеченного шара концом имела бы форму усеченного конуса с конусностью 1:6,5 и галтели на своих краях.In many special cases, it is advisable that the spring between the attachment point and the end made in the form of a truncated ball should have the shape of a truncated cone with a taper of 1: 6.5 and fillets at their edges.

В энергонапряженных конструкциях часто целесообразно штыри рессор выполнять из бериллиевой бронзы.In energy-intensive constructions, it is often advisable to carry out the spring pins from beryllium bronze.

Основными материалами остальных деталей являются стали. Возможно применение алюминиевых сплавов.The main materials of the remaining parts are steel. Perhaps the use of aluminum alloys.

Еще в одном частном случае в охватывающей и охватываемых деталях выполнено по 12 равнорасположенных по окружности радиальных отверстий, в которые установлены 12 рессор, а также выполнены по 12 продольно относительно оси направленных равнорасположенных по окружности отверстий, в которых установлены 12 болтов, являющихся элементами крепления к вибропередатчику и виброприемнику, причем резьбы соседних по окружности болтов направлены в противоположные стороны.In another particular case, in the female and male parts, 12 radial holes equally spaced around the circumference are made, in which 12 springs are installed, and 12 are made longitudinally with respect to the axis of the holes directed equally circumferentially, in which 12 bolts are installed, which are fastening elements to the vibration transmitter and vibration receiver, and the threads of adjacent circumferential bolts are directed in opposite directions.

Техническим результатом настоящего изобретения является снижение виброперегрузок и амплитуды колебаний виброприемника на машине и повышение надежности работы технического объекта на примере ЖРД. Следует отметить также повышение запаса прочности некоторых деталей виброприемника машины, что является дополнительным техническим результатом реализации изобретения.The technical result of the present invention is to reduce vibration overloads and vibration amplitudes of a vibration receiver on a machine and increase the reliability of a technical object using the example of a rocket engine. It should also be noted an increase in the safety margin of some parts of the vibration receiver of the machine, which is an additional technical result of the implementation of the invention.

Другим изобретением, оно предназначено для использования в “Механическом демпфере”, является “Рессора механического демпфера”.Another invention, it is intended for use in a “Mechanical damper”, is a “Mechanical damper spring”.

Задача, стоявшая перед изобретением “Рессора механического демпфера”, выполнить рессору, которая бы обеспечивала эффективную возможность компенсации колебаний в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а благодаря их установке в конструкции демпфера в двух соответствующих взаимно перпендикулярных положениях обеспечивается возможность компенсации высокочастотных колебаний во всех трех направлениях пространства. Известные рессоры эффективно воспринимают колебания в основном в одном направлении, как это по существу имеет место в демпфирующем устройстве по патенту ФРГ №3148903. Для восприятия колебаний в большем числе направлений требуются рессоры усложненной конструкции.The challenge facing the invention of the “Spring of a mechanical damper” is to create a spring that would provide an effective opportunity to compensate for vibrations in two mutually perpendicular directions, and thanks to their installation in the damper design in two corresponding mutually perpendicular positions, it is possible to compensate for high-frequency vibrations in all three directions of space . Known springs effectively perceive vibrations in basically one direction, as this essentially takes place in the damping device according to the FRG patent No. 3148903. For the perception of fluctuations in a larger number of directions, springs of a complicated design are required.

Предложенная рессора отличается неожиданной простотой конструктивного исполнения и эффективностью в условиях работы при высокочастотных колебаниях.The proposed spring is characterized by unexpected simplicity of design and efficiency in operating conditions at high frequency vibrations.

Сущность изобретения “Рессора механического демпфера” заключается в том, что она выполняется в виде балки (балочки) переменного сечения, содержащей в двух местах, преимущественно на ее концах, элементы ограничения ее степеней свободы, между которыми выполнен упруго деформируемый участок. Рессора выполнена в виде штыря из упругого металла, в качестве элементов ограничителя степеней свободы на одном своем конце она содержит элементы заделки рессоры, а на другом ее конце в качестве элементов ограничителя степеней свободы выполнен ползун кулисной пары, при этом в качестве упруго деформируемого участка выполнен усеченный конус с острым углом при вершине или близкий ему по конфигурации, представляющий собой тело вращения элемент.The essence of the invention of “Spring mechanical damper” is that it is made in the form of a beam (beam) of variable cross-section, containing in two places, mainly at its ends, elements of limitation of its degrees of freedom, between which an elastically deformable section is made. The spring is made in the form of a pin made of elastic metal, as elements of a limiter of degrees of freedom at one of its ends it contains elements of termination of a spring, and at the other end of it as elements of a limiter of degrees of freedom a slider of a rocker pair is made, while a truncated section is made as an elastically deformable section a cone with an acute angle at the apex or close to it in configuration, which is an element of revolution.

В частном случае в качестве элементов заделки рессоры в области одного конца рессоры выполнена резьба и зарезьбовой торец соосно усеченному конусу.In a particular case, thread and a threaded end face coaxially to a truncated cone are made as elements of a spring seal in the region of one end of the spring.

В другом частном случае в рессоре ползун кулисной пары выполнен в виде усеченного с двух сторон шара, соосного с резьбой и усеченным конусом.In another particular case, in the spring, the slider of the rocker pair is made in the form of a ball truncated on both sides, coaxial with the thread and a truncated cone.

В следующем частном случае упруго деформируемый участок выполнен в виде усеченного конуса с конусностью 1:6,5.In the following particular case, the elastically deformable section is made in the form of a truncated cone with a taper of 1: 6.5.

Кроме того, в частном случае на конце с резьбой рессора снабжена шестигранником.In addition, in the particular case of a threaded end, the spring is equipped with a hexagon.

Что касается материала рессоры, то возможно применение упругих сталей, никелевых сплавов, а в особо ответственных случаях рессору целесообразно выполнять из бериллиевой бронзы БрБ2.As for the material of the spring, it is possible to use elastic steels, nickel alloys, and in especially critical cases it is advisable to perform the spring from BrB2 beryllium bronze.

Техническим результатом предлагаемого изобретения “Рессора механического демпфера” является то, что оно позволило разработать простую и малогабаритную конструкцию механического демпфера для узлов крепления в мощных ЖРД, где виброперегрузки достигают порядка 400 g, а частота виброколебаний доходит до 2000 Гц, причем при различных направлениях этих колебаний в пространстве.The technical result of the proposed invention “Spring mechanical damper” is that it allowed us to develop a simple and small-sized design of a mechanical damper for attachment points in high-power rocket engines, where vibration overloads reach about 400 g, and the vibration frequency reaches 2000 Hz, and for different directions of these vibrations in space.

Благодаря тому, что рессора представляет собой ступенчатую балку в виде тела вращения, она является равнопрочной во всех направлениях в плоскости, нормальной к ее оси. Это позволяет сделать ее конструкцию технологичной в изготовлении и относительно дешевой.Due to the fact that the spring is a stepped beam in the form of a body of revolution, it is equally strong in all directions in a plane normal to its axis. This allows you to make its design technological in manufacture and relatively cheap.

Перечень фигур чертежейList of drawings

На фиг.1 представлен разрез А-А (см. фиг.2) механического демпфера.Figure 1 presents a section aa (see figure 2) of a mechanical damper.

На фиг.2 представлен вид В (см. фиг.1) на механический демпфер.Figure 2 presents a view In (see figure 1) on a mechanical damper.

На фиг.3 представлена рессора механического демпфера.Figure 3 presents the spring of the mechanical damper.

Примеры реализации изобретенияExamples of the invention

Рассмотрим два примера - “Механический демпфер” и “Рессора механического демпфера”.Let's consider two examples - “Mechanical damper” and “Spring of mechanical damper”.

Механический демпфер представлен на фиг.1 и 2, где 1 - вибропередатчик, а 2 - виброприемник машины. Для случая наших примеров под машиной мы подразумеваем жидкостный ракетный двигатель (ЖРД). В качестве вибропередатчика рассматриваем жидкостный топливный дроссель, а в качестве виброприемника - электропривод этого дросселя.The mechanical damper is shown in figures 1 and 2, where 1 is the vibration transmitter, and 2 is the vibration receiver of the machine. For the case of our examples, by machine we mean a liquid rocket engine (LRE). We consider a liquid fuel throttle as a vibration transmitter, and an electric drive of this throttle as a vibration receiver.

Собственно демпферное устройство состоит из коаксиально расположенных охватывающей 3 и охватываемой 4 деталей. Охватывающая деталь 3 имеет 12 резьбовых радиальных отверстий 5, равнорасположенных по окружности, а охватываемая деталь 4 имеет 12 равнорасположенных по окружности радиальных отверстий 6. В каждую соответствующую пару отверстий вставлена на резьбе 5 и закреплена штыревая рессора (штырь) 7. Таким образом, устройство содержит 12 штырей 7. Рессора (штырь) 7 содержит резьбу 8 (см. фиг.3), по которой она ввернута в соответствующее резьбовое отверстие 5 охватывающей детали 3 на клее, обеспечивающем контровку резьбы. Рессора (штырь) 7 имеет на одном своем конце шестигранник 9 и фланчик 10, обеспечивающий требуемую точность установки рессоры (штыря) 7. На другом своем конце рессора (штырь) выполнена в виде с двух сторон усеченного шара 11, который соединен с резьбой усеченным конусом 12 с конусностью 1:6,5, на своих концах содержащим галтели 13 и 14.Actually the damper device consists of coaxially located covering 3 and covered 4 parts. The female part 3 has 12 threaded radial holes 5, equally spaced around the circumference, and the male part 4 has 12 radial holes equally spaced around the circumference 6. A pin spring (pin) 7 is inserted on each thread pair and secured 7. Thus, the device contains 12 pins 7. The spring (pin) 7 contains a thread 8 (see FIG. 3), through which it is screwed into the corresponding threaded hole 5 of the female part 3 on an adhesive providing thread lock. The spring (pin) 7 has a hexagon 9 at one end and a flange 10 that provides the required accuracy for installing the spring (pin) 7. At its other end, the spring (pin) is made in the form of a truncated ball 11 on two sides, which is connected to the thread by a truncated cone 12 with a taper of 1: 6.5, at their ends containing fillets 13 and 14.

Рессоры (штыри) 7 выполнены из бериллиевой бронзы, а остальные детали - из конструкционной стали.Springs (pins) 7 are made of beryllium bronze, and the remaining parts are made of structural steel.

Охватывающая деталь 3 скреплена с виброприемником 2, т.е. с электроприводом, с помощью болтов 15, гаек 16 и 17 и шайб 18. Охватываемая деталь 4 скреплена с вибропередатчиком 1, т.е. с топливным дросселем, с помощью болтов 19, гаек 16, 17 и шайб 18. Следует отметить, что, как видно из чертежа фиг.1, резьбовые концы болтов 15 и 19 направлены в противоположные стороны. Это сделано, чтобы уменьшить габариты и массу устройства.The female part 3 is attached to the vibration receiver 2, i.e. with electric drive, using bolts 15, nuts 16 and 17 and washers 18. The male part 4 is fastened to the vibration transmitter 1, i.e. with a fuel throttle, using bolts 19, nuts 16, 17 and washers 18. It should be noted that, as can be seen from the drawing of figure 1, the threaded ends of the bolts 15 and 19 are directed in opposite directions. This is done to reduce the size and weight of the device.

Охватываемая деталь 4 имеет посадочное место 20 в вибропередатчик 1, а охватывающий фланец 3 имеет посадочное место 21 в виброприемник 2. Между головками болтов 15 и вибропередатчиком 1 имеется зазор 22, а между головками болтов 19 и виброприемником 2 выполнен зазор 23. Эти зазоры могут быть, в принципе, обеспечены и путем выполнения соответствующих выемок в указанных деталях. Кроме того, охватывающая деталь 3 имеет равнорасположенные по окружности дугообразные окна 24 и 25, отделенные друг от друга радиальными пилонами 26.The male part 4 has a seat 20 in the vibration transmitter 1, and the female flange 3 has a seat 21 in the vibration receiver 2. There is a gap 22 between the heads of the bolts 15 and the vibration transmitter 1, and a gap 23 is made between the heads of the bolts 19 and the vibration receiver 2. These gaps can be , in principle, provided and by performing the appropriate recesses in the specified details. In addition, the female part 3 has equally spaced circular arched windows 24 and 25, separated from each other by radial pylons 26.

Механический демпфер работает следующим образом. Этот демпфер установлен на ЖРД между гидравлическим дросселем 1 (вибропередатчиком) и его электроприводом 2 (виброприемником). В результате работы машины возникает большой спектр колебаний, в том числе высокочастотных, например, примерно до 2 кГц при виброперегрузках примерно до 400 g. Эти колебания возникают непосредственно на вибропередатчике 1. В случае отсутствия демпфирующего устройства или его недостаточности колебания передавались бы без существенного снижения на виброприемник 2, что приводило бы к недопустимым частотным колебаниям и виброперегрузкам электропривода и нештатной его работе или выходу из строя.Mechanical damper works as follows. This damper is installed on the rocket engine between the hydraulic throttle 1 (vibration transmitter) and its electric drive 2 (vibration receiver). As a result of the operation of the machine, a large spectrum of vibrations arises, including high-frequency ones, for example, up to about 2 kHz with vibration overloads up to about 400 g. These vibrations occur directly on the vibration transmitter 1. In the absence of a damping device or its insufficiency, the vibrations would be transmitted without significant reduction to the vibration receiver 2, which would lead to unacceptable frequency vibrations and vibration overloads of the electric drive and its abnormal operation or failure.

Демпфер, как изображено на фиг.1 и 2, воспринимает и частично гасит до допустимых пределов колебания вибропередатчика. Гашение колебаний осуществляется следующим образом. От вибропередатчика 1 колебания передаются на охватываемый фланец 4. Энергия колебаний гасится в штырях (рессорах) 7, в том числе в месте трения штырей (рессор) 7 о место их посадки усеченным шаром 11 в отверстии 6 (т.е. в кулисной паре) и в местах изгибных колебаний штырей (рессор) 7 в местах усеченного конуса 12 (см. фиг.3). Следует отметить, что охватываемая деталь 4 и охватывающая деталь 3 скреплены между собой с помощью штырей (рессор) 7, поэтому они могут упруго перемещаться друг относительно друга во всех направлениях, компенсируя влияние колебаний вибропередатчика 1 на колебания виброприемника 2, обеспечивая нормальную работу электропривода на гидравлическом дросселе (на чертежах не показаны). Наличие на охватывающей детали 3 дугообразных окон 24 и 25 и радиальных пилонов 26 также способствует гашению колебаний.The damper, as shown in figures 1 and 2, perceives and partially dampens to the permissible limits of vibration of the vibration transmitter. The damping of oscillations is as follows. From the vibration transmitter 1, the vibrations are transmitted to the male flange 4. The vibrational energy is absorbed in the pins (springs) 7, including at the point of friction of the pins (springs) 7 about the place of their landing by a truncated ball 11 in the hole 6 (i.e. in the rocker pair) and in places of bending vibrations of the pins (springs) 7 in places of a truncated cone 12 (see figure 3). It should be noted that the male part 4 and the female part 3 are fastened together using pins (springs) 7, so they can elastically move relative to each other in all directions, compensating for the effect of vibrations of the vibration transmitter 1 on the vibrations of the vibration receiver 2, ensuring normal operation of the electric drive on a hydraulic throttle (not shown in the drawings). The presence on the covering part 3 of arched windows 24 and 25 and radial pylons 26 also contributes to the damping of vibrations.

Изображенная на фиг.3 рессора (штырь) 7 имеет следующие конструктивные особенности. Один конец рессоры (штыря) имеет шарообразную форму в виде шара 11, усеченного с двух сторон торцевыми поверхностями 27 и 28. Рессора имеет штыревую форму. Основу штыря составляет усеченный конус 12 с конусностью 1:6,5. Другой конец рессоры выполнен в виде крепежной резьбы 8. Усеченный конус 12 на своих краях переходит в торцевую поверхность 28 усеченного шара и торцевую поверхность 29 резьбы 8, которые сопряжены с конической поверхностью усеченного конуса 12 галтелями 13 и 14.The spring (pin) 7 shown in FIG. 3 has the following design features. One end of the spring (pin) has a spherical shape in the form of a ball 11 truncated on both sides by end surfaces 27 and 28. The spring has a pin shape. The base of the pin is a truncated cone 12 with a taper of 1: 6.5. The other end of the spring is made in the form of a fastening thread 8. The truncated cone 12 at its edges passes into the end surface 28 of the truncated ball and the end surface 29 of the thread 8, which are paired with the conical surface of the truncated cone 12 with fillets 13 and 14.

Рессора (штырь) 7 работает следующим образом (см. фиг.3). Усеченный шар 11, являющийся ползуном кулисной пары, может упруго колебаться и перемещаться относительно резьбы 8 и фланчика 10. Элементы 8 и 10, а также 11 являются ограничителями степени свободы рессоры (штыря) 7. Резьба 8 с фланчиком 10 обеспечивает неподвижное крепление этого конца на детали, к которой крепится. Другой конец рессоры (штыря) 7 с шаром 11, усеченным с двух сторон, имеет возможность упруго перемещаться в любых направлениях перпендикулярно оси детали, воспринимая соответствующие колебания. Кроме того, рессора (штырь) 7 может перемещаться в осевом направлении по посадочной поверхности ответной детали, обеспечивая трение конца рессоры (штыря) 7 с усеченным шаром 11 и гашение ими (снижение) виброколебаний. Наличие галтелей 13 и 14 предотвращает разрушение детали по усеченному конусу 12.Spring (pin) 7 operates as follows (see figure 3). The truncated ball 11, which is the slider of the rocker pair, can elastically oscillate and move relative to the thread 8 and the flange 10. Elements 8 and 10, as well as 11 are limiters of the degree of freedom of the spring (pin) 7. The thread 8 with the flange 10 provides a fixed mounting of this end on details to which is attached. The other end of the spring (pin) 7 with the ball 11, truncated on both sides, has the ability to elastically move in any direction perpendicular to the axis of the part, perceiving the corresponding vibrations. In addition, the spring (pin) 7 can move in the axial direction along the seating surface of the mating part, providing friction to the end of the spring (pin) 7 with a truncated ball 11 and damping (reducing) vibration vibrations by them. The presence of fillets 13 and 14 prevents the destruction of the part along the truncated cone 12.

Промышленная применяемостьIndustrial applicability

Изобретения готовы к промышленному использованию. Они могут найти широкое распространение в ракетной технике в условиях высокочастотных нагрузок и больших виброперегрузок. Они могут применяться и в других аналогичных машинах, на которых имеют место высокочастотные перегрузки.The inventions are ready for industrial use. They can be widely used in rocketry under conditions of high-frequency loads and high vibration overloads. They can be used in other similar machines that have high-frequency overloads.

Claims (12)

1. Механический демпфер, устанавливаемый на машине и содержащий две коаксиально расположенные одна внутри другой кольцевые охватывающую и охватываемую детали с соизмеримым с толщиной деталей зазором между ними, в котором размещена рессора, при этом указанные охватывающая и охватываемая детали снабжены элементами крепления соответственно к вибропередатчику и виброприемнику машины, отличающийся тем, что охватывающая и охватываемая детали выполнены в виде фланцев с одинаковым количеством равнорасположенных по окружности радиальных отверстий, рессор имеется четное число, но не менее четырех, и они выполнены в виде штырей, радиально направленных в этих деталях и продольно размещенных в их радиальных отверстиях, при этом рессоры-штыри закреплены в охватывающей детали и подвижно посажены в охватываемой детали в виде кулисной пары, обеспечивая упругую фиксацию одной из этих деталей относительно другой.1. A mechanical damper mounted on a machine and comprising two annular female and male parts coaxially located inside the other, with a gap commensurate with the thickness of the parts between them, in which the spring is located, wherein the female and male parts are provided with fastening elements respectively to the vibration transmitter and vibration receiver machines, characterized in that the female and male parts are made in the form of flanges with the same number of radially there are an even number of holes, springs, but not less than four, and they are made in the form of pins radially directed in these parts and longitudinally placed in their radial holes, while the spring pins are fixed in the female part and movably mounted in the male part in the form of a rocker pairs, providing elastic fixation of one of these parts relative to the other. 2. Механический демпфер по п.1, отличающийся тем, что на выполненных в виде фланцев кольцевых деталях выполнены продольные относительно оси равнорасположенные по окружности отверстия для крепления одной детали к вибропередатчику, а другой - к виброприемнику машины, а элементы крепления к вибропередатчику и виброприемнику выполнены в виде болтов с гайками и продольно относительно оси направленных равнорасположенных по окружности отверстий в охватывающей и охватываемой деталях таким образом, что болты вставлены в эти отверстия, при этом рядом расположенные по окружности болты своими резьбовыми концами направлены в противоположные стороны, а между вибропередатчиком и охватывающей деталью, а также между виброприемником и охватываемой деталью выполнены зазоры для размещения в них головок болтов.2. The mechanical damper according to claim 1, characterized in that on the annular parts made in the form of flanges, holes are arranged longitudinally with respect to the axis along the circumference for mounting one part to the vibration transmitter and the other to the vibration receiver of the machine, and the fastening elements to the vibration transmitter and vibration receiver are made in the form of bolts with nuts and longitudinally relative to the axis of the directed equally spaced holes in the female and male parts so that the bolts are inserted into these holes, poison circumferentially spaced bolts with their threaded ends in opposite directions, and between vibroperedatchikom and female member and also between the male part and vibropriemnikom gaps formed therein to accommodate the bolt heads. 3. Механический демпфер по п.1 или 2, отличающийся тем, что в охватывающей детали выполнены равнорасположенные по окружности дугообразные окна, отделенные друг от друга радиальными пилонами.3. The mechanical damper according to claim 1 or 2, characterized in that in the enclosing part there are made arcuate windows equally spaced around the circumference, separated from each other by radial pylons. 4. Механический демпфер по п.1 или 2, отличающийся тем, что крепление рессор в охватывающей детали осуществлено с помощью резьбового соединения.4. The mechanical damper according to claim 1 or 2, characterized in that the fastening of the springs in the enclosing part is carried out using a threaded connection. 5. Механический демпфер по п.1 или 4, отличающийся тем, что подвижно посаженный в охватываемой детали конец рессоры выполнен в виде с двух сторон усеченного тела вращения.5. The mechanical damper according to claim 1 or 4, characterized in that the end of the spring movably set in the male part is made in the form of a truncated body of revolution on both sides. 6. Механический демпфер по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что в охватывающей и охватываемой деталях выполнено по двенадцать равнорасположенных по окружности радиальных отверстий, в которые установлено двенадцать рессор, а также выполнено по двенадцать продольно относительно оси направленных равнорасположенных по окружности отверстий, в которых установлено двенадцать болтов, являющихся элементами крепления к вибропередатчику и виброприемнику, причем резьбы соседних по окружности болтов направлены в противоположные стороны.6. The mechanical damper according to claim 1, or 2, or 3, characterized in that in the female and male parts there are twelve radial holes equally spaced around the circumference, in which twelve springs are installed, and also made twelve longitudinally relative to the axis of the equally spaced the circumference of the holes in which twelve bolts are installed, which are fasteners to the vibration transmitter and vibration receiver, and the threads of the neighboring circumferential bolts are directed in opposite directions. 7. Рессора механического демпфера, выполненная в виде балки переменного сечения, содержащей в двух местах, преимущественно на ее концах, элементы ограничения ее степеней свободы, между которыми выполнен упругодеформируемый участок, отличающаяся тем, что рессора выполнена в виде штыря из упругого металла, в качестве элементов ограничителя степеней свободы на одном своем конце служат элементы заделки, а на другом ее конце в качестве элемента ограничителя степеней свободы выполнен ползун кулисной пары, при этом упругодеформируемый участок выполнен в виде усеченного конуса с острым углом при вершине или близкий ему по конфигурации представляющий собой тело вращения элемент.7. The spring of the mechanical damper, made in the form of a beam of variable cross section, containing in two places, mainly at its ends, elements of limitation of its degrees of freedom, between which an elastically deformable section is made, characterized in that the spring is made in the form of a pin of elastic metal, as elements of the limiter of degrees of freedom at one of its ends are elements of termination, and at the other end of it as an element of a limiter of degrees of freedom, a slider of the rocker pair is made, while the elastically deformable section made in the form of a truncated cone with an acute angle at the apex or an element close to it in configuration, which is a body of revolution. 8. Рессора по п.7, отличающаяся тем, что элементы заделки рессоры в области одного конца рессоры выполнены в виде резьбы и зарезьбового торца соосно с усеченным конусом.8. The spring according to claim 7, characterized in that the elements of the spring seal in the region of one end of the spring are made in the form of a thread and a threaded end coaxially with a truncated cone. 9. Рессора по п.7 или 8, отличающаяся тем, что ползун кулисной пары выполнен в виде усеченного с двух сторон шара, соосного с резьбой и усеченным конусом.9. Spring according to claim 7 or 8, characterized in that the slide of the rocker pair is made in the form of a ball truncated on both sides, coaxial with thread and a truncated cone. 10. Рессора по п.7 или 8, отличающаяся тем, что упругодеформируемый участок выполнен в виде усеченного конуса с конусностью 1:6,5.10. Spring according to claim 7 or 8, characterized in that the elastically deformable section is made in the form of a truncated cone with a taper of 1: 6.5. 11. Рессора по п.7 или 8, отличающаяся тем, что на конце с резьбой рессора снабжена шестигранником.11. Spring according to claim 7 or 8, characterized in that at the end with a thread, the spring is equipped with a hexagon. 12. Рессора по п.7, отличающаяся тем, что она выполнена из бериллиевой бронзы БрБ2.12. The spring according to claim 7, characterized in that it is made of beryllium bronze BrB2.
RU2002115706/11A 2002-06-14 2002-06-14 Mechanical damper and its spring RU2235234C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002115706/11A RU2235234C2 (en) 2002-06-14 2002-06-14 Mechanical damper and its spring

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002115706/11A RU2235234C2 (en) 2002-06-14 2002-06-14 Mechanical damper and its spring

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002115706A RU2002115706A (en) 2004-03-20
RU2235234C2 true RU2235234C2 (en) 2004-08-27

Family

ID=33412541

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002115706/11A RU2235234C2 (en) 2002-06-14 2002-06-14 Mechanical damper and its spring

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2235234C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002115706A (en) 2004-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10066552B2 (en) One degree-of-constraint semi-fusible gearbox mounting link
US6161512A (en) Sprocket system with internal torsional damper
US4214738A (en) Three-dimensional isolation mount
US9518631B2 (en) Vibration damping device
US4474276A (en) Torsion damping device for an automotive clutch plate assembly
US8770513B2 (en) Resilient aircraft engine mounts and aircraft engine mounting systems including the same
US10215100B2 (en) One degree-of-constraint semi-fusible gearbox mounting link
US10851862B2 (en) Load controlling bolted flange deformable spacers
US4815332A (en) Dual-type damper device
US20170260907A1 (en) Two degree-of-constraint semi-fusible gearbox mounting link
US10227892B2 (en) Fuel flow divider valve mounting arrangement for a gas turbine engine
US2883839A (en) Flexible drive shaft
US8882450B2 (en) Device for supporting and securing a piece of equipment on an aircraft engine or nacelle case
KR102084277B1 (en) Torsion-damping device comprising two torque output plates arranged on either side of torque input ring
US6343684B1 (en) Torsional vibration damper
RU2235234C2 (en) Mechanical damper and its spring
US9671002B2 (en) Torque converter having torsional vibration damping device
US3285096A (en) Torsional vibration damper
US5927460A (en) Clutch disk with a double facing spring
RU2475659C1 (en) Horizontal vibration damper
EP4129731A1 (en) Fastener and shield unit
KR102084898B1 (en) Mass plate assembly and turbine casing assembly including the same
US8360405B2 (en) Mounting apparatus for a vibration-sensitive module
JP2005295785A (en) Fixing structure of long rod support insulator
US10352341B2 (en) Fastening mechanism

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200615