RU2378543C1 - All-metal silentblock - Google Patents

All-metal silentblock Download PDF

Info

Publication number
RU2378543C1
RU2378543C1 RU2008138290/11A RU2008138290A RU2378543C1 RU 2378543 C1 RU2378543 C1 RU 2378543C1 RU 2008138290/11 A RU2008138290/11 A RU 2008138290/11A RU 2008138290 A RU2008138290 A RU 2008138290A RU 2378543 C1 RU2378543 C1 RU 2378543C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rings
metal
rope
cable
strand
Prior art date
Application number
RU2008138290/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Константинович Пономарев (RU)
Юрий Константинович Пономарев
Евгений Сергеевич Васюков (RU)
Евгений Сергеевич Васюков
Александр Иванович Ермаков (RU)
Александр Иванович Ермаков
Федор Васильевич Паровай (RU)
Федор Васильевич Паровай
Антон Сергеевич Котов (RU)
Антон Сергеевич Котов
Валерий Станиславович Говоров (RU)
Валерий Станиславович Говоров
Валерий Семенович Коссов (RU)
Валерий Семенович Коссов
Юрий Валерьевич Бабков (RU)
Юрий Валерьевич Бабков
Андрей Александрович Лунин (RU)
Андрей Александрович Лунин
Григорий Михайлович Волохов (RU)
Григорий Михайлович Волохов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Управляющая компания "Брянский машиностроительный завод" (ЗАО "УК "БМЗ")
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 Закрытое акционерное общество "Управляющая компания "Брянский машиностроительный завод" (ЗАО "УК "БМЗ") filed Critical Закрытое акционерное общество "Управляющая компания "Брянский машиностроительный завод" (ЗАО "УК "БМЗ")
Priority to RU2008138290/11A priority Critical patent/RU2378543C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2378543C1 publication Critical patent/RU2378543C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Flexible Shafts (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention is related to the field of transport machine building, in particular to elastic damping devices of control levers. Silentblock comprises two coaxially installed metal bushes and rope elastically damping element made in the form of rope rings combination. Rings are coiled from multi-cored external strand with helical elastic line in the form of hollow Mobius tores with five or six layers of winding. Layers contact each other along side surfaces at middle diametre of coaxial gap between metal bushes. All closed rope rings are installed into coaxial space between bushes with radial fit. At end surfaces of each metal bush there are two ledges, which are pressed after installation of rope rings along radius surfaces, which are equidistant to sections of extreme rope rings.
EFFECT: improved damping characteristics, resource and bearing capacity.
5 dwg

Description

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к упругим демпфирующим устройствам рычагов управления, и может быть использовано для снижения ударных и вибрационных нагрузок агрегатов и оборудования в любой области техники.The invention relates to the field of transport engineering, in particular to elastic damping devices of control levers, and can be used to reduce shock and vibration loads of units and equipment in any technical field.

Известны конструкции сайлентблоков, состоящих, как правило, из двух металлических втулок и упругой (чаще всего резиновой) вставки между ними. За счет упругой вставки происходит гашение колебаний и дребезжаний в соединениях деталей. При этом на сайлентблок приходится значительная доля ударных нагрузок, получаемых подвеской транспортного средства, компенсация значительных деформаций одновременно в различных плоскостях и направлениях. Сайлентблок обеспечивает не только угловую, но и радиальную и осевую податливости. Резиновый или полиуретановый упругие элементы сайлентблоков выполняются в виде цилиндрических конических или фигурных втулок, привулканизированных или приклеенных к металлическим втулкам (см. патенты США №5033872, 5931597, 4386869, 5058867, 5813789, 5242228, 4447094, 6224046; патенты Германии №10160990, 29834677, 19847842; патенты Великобритании №2104590, 2112056; патенты Японии №4025609, 4025610, 5810971; патенты Франции №2510211, 2518674).There are known designs of silent blocks, consisting, as a rule, of two metal bushings and an elastic (most often rubber) insert between them. Due to the elastic insert, damping of vibrations and rattles in the joints of the parts takes place. At the same time, the silent block accounts for a significant share of the shock loads received by the vehicle suspension, and the compensation of significant deformations simultaneously in different planes and directions. Silent block provides not only angular, but also radial and axial compliance. Rubber or polyurethane elastic elements of silent blocks are made in the form of cylindrical conical or shaped sleeves vulcanized or glued to metal sleeves (see US Pat. 19847842; UK patents No. 2104590, 2112056; Japanese patents No. 4025609, 4025610, 5810971; French patents No. 2510211, 2518674).

Недостатками перечисленных сайлентблоков являются: чувствительность упругодемпфирующих характеристик к изменению температуры, особенно в области отрицательных температур; недостаточный уровень демпфирования; быстрое старение упругого резинового элемента, сопровождающееся заменой всего сайлентблока.The disadvantages of these silent blocks are: the sensitivity of the elastic damping characteristics to temperature changes, especially in the region of negative temperatures; insufficient damping; rapid aging of the elastic rubber element, accompanied by the replacement of the entire silent block.

Известен кольцевой упругофрикционный элемент, состоящий из двух коаксиально расположенных металлических втулок, между которыми установлен пакет предварительно прозигованного троса, изготовленного по способу, изложенному в авт.св. СССР №2042064, МПК F16F 7/14. Этот элемент может быть использован в качестве упругодемпфирующей опоры (сайлентблока) в транспортном машиностроении при умеренных ударных нагрузках.Known annular elastic friction element, consisting of two coaxially arranged metal bushings, between which there is a package of pre-alloyed cable made by the method described in ed. USSR No. 2042064, IPC F16F 7/14. This element can be used as an elastic damping support (silent block) in transport engineering with moderate shock loads.

Недостатком этого упругофрикционного элемента является пониженный ресурс при интенсивной вибрации, сопровождающейся одновременными ударами большой силы.The disadvantage of this elasto-friction element is a reduced resource during intense vibration, accompanied by simultaneous shocks of great strength.

Известен способ изготовления упругофрикционных элементов тросовых виброизоляторов, заключающийся в том, что упругий элемент выполняют из многожильной наружной пряди стандартного предварительно развитого на пряди троса с винтовой упругой линией, изгибают эту прядь в кольцо средним диаметром, равным потребной длине упругого элемента, производят многократную в пять или шесть слоев навивку пряди на упомянутое кольцо с укладкой витков свободного конца винтовой пряди эквидистантно первому и последующему слоям до полного заполнения винтового пространства замкнутого контура в виде тора Мебиуса (см. патент РФ №2199683, МПК F16F 7/14).There is a method of manufacturing elastic-friction elements of cable vibration isolators, which consists in the fact that the elastic element is made of a multi-strand external strand of a standard pre-developed cable strand with a helical elastic line, this strand is bent into a ring with an average diameter equal to the required length of the elastic element, produce multiple in five or six layers of winding strands onto said ring with laying of turns of the free end of the screw strands equidistant to the first and subsequent layers until the screw is completely filled space of a closed loop in the form of a Moebius torus (see RF patent No. 2199683, IPC F16F 7/14).

Два последних из приведенных аналогов выбраны в качестве общего прототипа.The last two of the above analogues are selected as a common prototype.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое техническое решение, является конструкция с повышенными демпфирующими характеристиками, ресурсом, несущей способностью и характеристики которой не чувствительны к изменению температуры.The technical result, the achievement of which the claimed technical solution is directed, is a design with increased damping characteristics, a resource, bearing capacity and the characteristics of which are not sensitive to temperature changes.

Технический результат достигается тем, что цельнометаллический сайлентблок, содержащий две коаксиально расположенные металлические втулки и тросовый упругодемпфирующий элемент, при этом упругодемпфирующий элемент выполнен в виде ансамбля тросовых колец, свитых из многожильной наружной пряди стандартного предварительно развитого на пряди троса с винтовой упругой линией в форме пустотелых торов Мебиуса с пятью или шестью слоями навивки, соприкасающихся друг с другом по боковым поверхностям на среднем диаметре коаксиального зазора между металлическими втулками, причем все замкнутые тросовые кольца установлены в коаксиальное пространство между втулками с оптимальным относительным радиальным натягом, равным:The technical result is achieved by the fact that the all-metal silent block containing two coaxially arranged metal bushings and a rope elastic damping element, wherein the elastic damping element is made in the form of an ensemble of cable rings, twisted from a multi-strand outer strand of a standard wire rope pre-developed into strands with a helical elastic line in the form of hollows Moebius with five or six layers of winding in contact with each other on the side surfaces on the average diameter of the coaxial gap m between metal sleeves, and all closed cable rings are installed in the coaxial space between the sleeves with an optimal relative radial tightness equal to:

Figure 00000001
Figure 00000001

где δ - радиальный натяг в ансамбле замкнутых тросовых колец;where δ is the radial interference in the ensemble of closed cable rings;

h=3d - коаксиальный зазор между металлическими втулками сайлентблока в ненагруженном состоянии;h = 3d - coaxial gap between the metal bushings of the silent block in an unloaded state;

d - диаметр одной винтовой тросовой пряди,d is the diameter of one screw cable strand,

а на торцевых поверхностях каждой из металлических втулок выполнены по два выступа, опрессованных после установки тросовых колец по радиусным поверхностям, эквидистантным сечениям крайних тросовых колец.and on the end surfaces of each of the metal bushings, two protrusions are made, crimped after installation of the cable rings along the radius surfaces, equidistant sections of the outer cable rings.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

- на фиг.1 изображен внешний вид сайлентблока с частичным разрезом;- figure 1 shows the appearance of the silent block with a partial section;

- на фиг.2 изображен вид части сайлентблока, поясняющий процедуру опрессовки торцевых выступов на втулках;- figure 2 shows a view of a portion of the silent block explaining the procedure for crimping end protrusions on the bushings;

- на фиг.3 изображен внешний вид в изометрии одного витого тросового кольца из ансамбля колец;- figure 3 shows the appearance in isometric view of one twisted cable ring from an ensemble of rings;

- на фиг.4 изображен вид части сайлентблока, поясняющий процедуру установки оптимального натяга;- figure 4 shows a view of a portion of the silent block explaining the procedure for setting the optimal interference fit;

- на фиг.5 показана зависимость коэффициента поглощения ψ

Figure 00000002
от относительного радиального натяга
Figure 00000003
при сборке сайлентблока.- figure 5 shows the dependence of the absorption coefficient ψ
Figure 00000002
from relative radial interference
Figure 00000003
when assembling the silent block.

Цельнометаллический сайлентблок (фиг.1) состоит из двух металлических втулок 1 и 2, расположенных соосно друг другу, в коаксиальное пространство между которыми установлен ансамбль тросовых колец 3, свитых в форме пустотелых торов Мебиуса с пятью или шестью слоями навивки и с полостью 4 внутри каждого тора. Тросовые кольца 3 установлены в коаксиальное пространство между втулками 1 и 2 плотно друг к другу и соприкасаются друг с другом по боковым поверхностям на среднем диаметре коаксиального зазора между втулками. На торцевых поверхностях каждой из металлических втулок 1 и 2 выполнены по два выступа 5 (фиг.1, 2), опрессованных после установки тросовых колец по радиусным поверхностям, эквидистантным сечениям тросовых колец. Со сторон, примыкающих к двум крайним кольцам 3 из ансамбля, выступы 5 имеют радиусные фаски 6 для обеспечения минимальной концентрации напряжений при деформации тросовых элементов. Особенностью колец 3, свитых в форме торов Мебиуса, является то, что каждое из них имеет лишь один стык пряди 7 (фиг.3). Для обеспечения максимальной эффективности демпфирования колебаний и ударных нагрузок при работе сайлентблока тросовые кольца 3 установлены в коаксиальное пространство втулками 1 и 2 с оптимальным относительным радиальным натягом (фиг.4, 5), равным:The all-metal silent block (Fig. 1) consists of two metal bushings 1 and 2 located coaxially to each other, in the coaxial space between which there is an ensemble of cable rings 3, twisted in the form of hollow Moebius tori with five or six layers of winding and with a cavity 4 inside each Torah. Cable rings 3 are installed in the coaxial space between the bushings 1 and 2 tightly to each other and are in contact with each other on the side surfaces on the average diameter of the coaxial gap between the bushings. On the end surfaces of each of the metal bushings 1 and 2, two protrusions 5 are made (FIGS. 1, 2), crimped after installation of the cable rings along the radius surfaces, equidistant sections of the cable rings. From the sides adjacent to the two extreme rings 3 of the ensemble, the protrusions 5 have radius chamfers 6 to ensure a minimum stress concentration during deformation of the cable elements. A feature of the rings 3, twisted in the form of Moebius tori, is that each of them has only one joint of the strand 7 (Fig. 3). To ensure maximum efficiency of damping of vibrations and shock loads during the operation of the silent block, the cable rings 3 are installed in the coaxial space by the bushings 1 and 2 with the optimal relative radial interference (Figs. 4, 5) equal to:

Figure 00000004
Figure 00000004

где δ - радиальный натяг в ансамбле замкнутых тросовых колец;where δ is the radial interference in the ensemble of closed cable rings;

h=3d - коаксиальный зазор между металлическими втулками сайлентблока в ненагруженном состоянии;h = 3d - coaxial gap between the metal bushings of the silent block in an unloaded state;

d - диаметр одной винтовой тросовой пряди.d is the diameter of one screw cable strand.

Указанный параметр относительного натяга

Figure 00000005
, обеспечивающий оптимальное значение коэффициента поглощения ψmax (фиг.5), который определяется в виде:Specified Relative Preload
Figure 00000005
providing the optimal value of the absorption coefficient ψ max (figure 5), which is determined in the form:

Figure 00000006
Figure 00000006

где W - рассеянная в сайлентблоке циклическая энергия;where W is the cyclic energy scattered in the silent block;

Р - потенциальная энергия упругой деформации, P is the potential energy of elastic deformation,

получен авторами расчетным путем и подтвержден экспериментальными исследованиями опытного образца цельнометаллического сайлентблока.obtained by the authors by calculation and confirmed by experimental studies of a prototype of an all-metal silent block.

По сравнению с резиновым сайлентблоком величина коэффициента поглощения минимум в 10 раз превышает величины коэффициентов поглощения аналогов.Compared with the rubber silent block, the absorption coefficient is at least 10 times higher than the absorption coefficients of the analogues.

Цельнометаллический сайлентблок работает следующим образом. All-metal silent block works as follows.

При действии радиальной нагрузки вибрационного или ударного характера тросовые кольца 3, свитые из винтообразной многослойной тросовой пряди, деформируются. При этом отдельные проволочки, проскальзывая друг относительно друга, рассеивают энергию в окружающее пространство и тем самым снижают нагрузку на транспортное средство, его агрегаты и узлы.Under the action of a radial load of a vibrational or shock nature, the cable rings 3, twisted from a helical multilayer cable strand, are deformed. In this case, individual wires, slipping relative to each other, dissipate energy into the surrounding space and thereby reduce the load on the vehicle, its components and assemblies.

Claims (1)

Цельнометаллический сайлентблок, содержащий две коаксиально расположенные металлические втулки и тросовый упругодемпфирующий элемент, отличающийся тем, что упругодемпфирующий элемент выполнен в виде ансамбля тросовых колец, свитых из многожильной наружной пряди с винтовой упругой линией в форме пустотелых торов Мебиуса с пятью или шестью слоями навивки, соприкасающихся друг с другом по боковым поверхностям на среднем диаметре коаксиального зазора между металлическими втулками, при этом все замкнутые тросовые кольца установлены в коаксиальное пространство между втулками с оптимальным относительным радиальным натягом, равным:
Figure 00000007
,
где δ - радиальный натяг в ансамбле замкнутых тросовых колец;
h=3d - коаксиальный зазор между металлическими втулками сайлентблока в ненагруженном состоянии;
d - диаметр одной винтовой тросовой пряди,
а на торцевых поверхностях каждой из металлических втулок выполнены по два выступа, опрессованных после установки тросовых колец по радиусным поверхностям, эквидистантным сечениям крайних тросовых колец.
An all-metal silent block containing two coaxially located metal bushings and a rope elastic damping element, characterized in that the elastic damping element is made in the form of an ensemble of cable rings, twisted from a multi-strand outer strand with a helical elastic line in the form of hollow tori of Möbius with five or six layers with the other along the lateral surfaces on the average diameter of the coaxial gap between the metal bushings, while all closed cable rings are installed in oaxial space between the bushings with the optimal relative radial interference equal to:
Figure 00000007
,
where δ is the radial interference in the ensemble of closed cable rings;
h = 3d - coaxial gap between the metal bushings of the silent block in an unloaded state;
d is the diameter of one screw cable strand,
and on the end surfaces of each of the metal bushings, two protrusions are made, crimped after installation of the cable rings along the radius surfaces, equidistant sections of the outer cable rings.
RU2008138290/11A 2008-09-25 2008-09-25 All-metal silentblock RU2378543C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008138290/11A RU2378543C1 (en) 2008-09-25 2008-09-25 All-metal silentblock

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008138290/11A RU2378543C1 (en) 2008-09-25 2008-09-25 All-metal silentblock

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2378543C1 true RU2378543C1 (en) 2010-01-10

Family

ID=41644269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008138290/11A RU2378543C1 (en) 2008-09-25 2008-09-25 All-metal silentblock

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2378543C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102927182A (en) * 2012-06-26 2013-02-13 上海交通大学 Moebius vibration isolator based on wave mode conversion mechanism and energy local effect
RU171214U1 (en) * 2016-08-08 2017-05-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева" (ФГБОУ ВО "ОГУ имени И.С. Тургенева") SILENTBLOCK

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102927182A (en) * 2012-06-26 2013-02-13 上海交通大学 Moebius vibration isolator based on wave mode conversion mechanism and energy local effect
RU171214U1 (en) * 2016-08-08 2017-05-24 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева" (ФГБОУ ВО "ОГУ имени И.С. Тургенева") SILENTBLOCK

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5915842A (en) Elastomeric bearing and assembly method therefor
JP4492906B2 (en) Asymmetric wire rope isolator and manufacturing method
US10352394B2 (en) Elastomeric bushing having embedded structures for improved thermal conductivity and damping capacity
US20110092296A1 (en) Elastic Joint Body For A Shaft Arrangement
JP2000192377A (en) Synthetic fiber rope
RU2378543C1 (en) All-metal silentblock
FR2636111A1 (en) SHOCK ABSORBER AND VIBRATION DEVICE
US20110220391A1 (en) Bend resistant cable
JP4522708B2 (en) Elastomer joint
US5946898A (en) Wire rope having an independent wire rope core
US8827820B1 (en) Flexible shaft with interference fit capability
EP2742254B1 (en) Hysteretic tuned-mass damper device (tmd) for passive control of mechanical vibrations
PL222819B1 (en) Blackened four-wire rope
US1769945A (en) Wire rope or cable
US8020480B2 (en) Self-lubricating ropes useful in the isolation sections of ocean-bottom cables
JP2018523027A (en) Hybrid stranded wire
RU2731238C1 (en) Steel rope with organometallic core
JP6003268B2 (en) Stabilizer device and continuously variable transmission
RU171214U1 (en) SILENTBLOCK
RU2387894C1 (en) All-metal silent block and procedure for its fabrication
RU2780073C1 (en) Silent block
RU2272193C1 (en) Method of manufacturing flexible friction members for rope vibration insulators
KR100264408B1 (en) Wire rope having an independent wire rope core
SU1137126A1 (en) Wire cable
KR200224820Y1 (en) Wire rope having a relaxed a tangency pressure with core

Legal Events

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

Effective date: 20160926