RU2236617C1

RU2236617C1 - Dynamic vibration damper

Info

Publication number: RU2236617C1
Application number: RU2003101424/11A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Брысин (RU); А.Н. Брысин; А.В. Синёв (RU); А.В. Синёв
Original assignee: Институт Машиноведения им. А.А. Благонравова РАН
Priority date: 2003-01-21
Filing date: 2003-01-21
Publication date: 2004-09-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: dynamic vibration damper has housing, fluid, upper and bottom diaphragms, two air chambers, baffle separating the housing into two chambers filled with the fluid, and passage interconnecting the chambers. The passage is made to provide inertia of fluid flow and reduce the frequency of adjusting.

EFFECT: enhanced efficiency of damping.

1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к динамическим гасителям вибраций машиностроительных конструкций.The invention relates to mechanical engineering, namely to dynamic vibration dampers of engineering structures.

Известен гаситель колебаний по патенту № 2035647, БИ № 1, 1995, который содержит твердое тело в виде полого цилиндра. Упругий элемент соединяет полый цилиндр с движущимся объектом и размещенного внутри него с зазором цилиндра.Known vibration damper according to patent No. 2035647, BI No. 1, 1995, which contains a solid body in the form of a hollow cylinder. An elastic element connects the hollow cylinder with a moving object and placed inside it with a clearance of the cylinder.

Наиболее близкий по технической сущности динамический гаситель колебаний по А.С. СССР № 1527429 А1, F 16 F 7/10 от 28.02.1990, содержащий упругоподвешенную массу гасителя в виде жидкости, размещенной между двумя диафрагмами и колеблющуюся в противофазе. Недостатком такого гасителя является значительная величина упругоподвешенной массы.The closest in technical essence dynamic damper according to A.S. USSR No. 1527429 A1, F 16 F 7/10 of 02/28/1990, containing an elastically suspended absorber mass in the form of a liquid placed between two diaphragms and oscillating in antiphase. The disadvantage of such a damper is a significant amount of elastically suspended mass.

Предлагаемая конструкция динамического гасителя не обладает подобным недостатком. Для динамического гашения за счет преобразования энергии и использования эффекта гидравлического усилителя используется значительно меньшая масса, что позволяет значительно снизить габаритные размеры.The proposed design of a dynamic damper does not have a similar disadvantage. For dynamic damping due to energy conversion and the use of the effect of a hydraulic amplifier, a significantly lower mass is used, which can significantly reduce the overall dimensions.

Целью изобретения является повышение эффективности гашения колебаний за счет расширения эксплуатационных возможностей гасителя. При частоте колебаний объекта, близких к частоте собственных колебаний гасителя, его мембраны деформируются так, что силы, передаваемые на корпус 1 от жидкости, находятся в противофазе с колебаниями объекта и стремятся их уменьшить.The aim of the invention is to increase the efficiency of damping oscillations by expanding the operational capabilities of the damper. At an object’s oscillation frequency close to the damper’s own oscillation frequency, its membranes are deformed so that the forces transferred to the housing 1 from the liquid are in antiphase with the object’s vibrations and tend to reduce them.

Динамический гаситель колебаний изображен на чертеже.Dynamic vibration damper shown in the drawing.

Динамический гаситель колебаний содержит корпус 1, рабочую жидкость 2, верхнюю и нижнюю мембраны 3 и 10 соответственно, динамический канал 5, перегородку 6, образуемые ею жидкостные камеры 7 и 8, технологические отверстия 9 и воздушные камеры 4 и 11. Динамический гаситель устанавливается на вибрирующее основание 12.The dynamic vibration damper comprises a housing 1, a working fluid 2, upper and lower membranes 3 and 10, respectively, a dynamic channel 5, a partition 6, the liquid chambers 7 and 8 formed by it, technological holes 9 and air chambers 4 and 11. The dynamic damper is mounted on a vibrating base 12.

Работа динамического гасителя осуществляется следующим образом. Работа силовой установки вызывает колебания основания 12 и приводит к колебаниям корпуса 1. Жидкость 2, находящаяся между двух мембран 3, 10, также начинает колебаться в противофазе с колебаниями объекта. В процессе движения жидкость проходит через канал 5, имеющий строго рассчитываемую длину с учетом колебательного движения в динамическом канале. Так как поршневое действие мембраны эквивалентно поршню диаметром D_m, a так как диаметр канала d_k меньше эквивалентного диаметра D_m, то образуется усилитель, который увеличивает кинетическую энергию в канале. В результате чего инерционность потока, находящегося в канале увеличивается и жидкость в канале, имеющая массу m_ж, работает на требуемом частотном диапазоне как система, эквивалентная значительно большей массе m_экв. Это позволяет при реально меньшей массе гасителя добиваться гашения колебаний на более низком частотном диапазоне. Эквивалентная масса m_экв определяется по формулеThe operation of the dynamic damper is as follows. The operation of the power plant causes vibrations of the base 12 and leads to vibrations of the housing 1. The liquid 2 located between the two membranes 3, 10 also begins to oscillate in antiphase with the vibrations of the object. In the process of movement, the fluid passes through the channel 5, which has a strictly calculated length, taking into account the oscillatory motion in the dynamic channel. Since the piston action of the membrane is equivalent to a piston with a diameter D _m , and since the diameter of the channel d _{k is} less than the equivalent diameter D _m , an amplifier is formed that increases the kinetic energy in the channel. As a result, the inertia of the stream located in the channel increases and the liquid in the channel having a mass m _w works on the required frequency range as a system equivalent to a much larger mass m _eq . This makes it possible to achieve damping of oscillations at a lower frequency range with a really smaller mass of the damper. The equivalent mass m _equiv is determined by the formula

где d_k - диаметр динамического канала, м;where d _k is the diameter of the dynamic channel, m;

D_m - эквивалентный диаметр поршневого действия, м, равныйD _m - equivalent piston diameter, m, equal

D_m=d_порh₁,D _m = d _then h ₁ ,

где d_пор - внутренний диаметр поршня, который можно установить в камеру, в которую залита жидкость вместо мембраны, м;where d _then is the internal diameter of the piston, which can be installed in the chamber into which the liquid is poured instead of the membrane, m;

h₁ - безразмерный коэффициент, характеризующий конструктивную передачу нагрузки на рабочее тело гасителя (учитывающий изгиб и деформацию мембраны, сжимаемость жидкости, амплитуду воздействий и другие технические параметры).h ₁ is a dimensionless coefficient characterizing the constructive transfer of load to the damper working medium (taking into account the bending and deformation of the membrane, compressibility of the fluid, the amplitude of the impact, and other technical parameters).

Соответственно частота динамического гасителя определяется по формулеAccordingly, the frequency of the dynamic damper is determined by the formula

Гц

Hz

где С_м - жесткость мембраны, Н/мм².where C _m - the rigidity of the membrane, N / mm ² .

Claims

A dynamic vibration damper comprising a housing filled with liquid and elastic elements in the form of membranes covering the internal volume with liquid, characterized in that a fixed partition with a connecting channel between two formed chambers is built into the middle of the housing.