RU2484330C2

RU2484330C2 - Fluid-operated antivibration mount of power unit

Info

Publication number: RU2484330C2
Application number: RU2011134702/11A
Authority: RU
Inventors: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Original assignee: Олег Савельевич Кочетов; Мария Олеговна Стареева
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2013-06-10
Also published as: RU2011134702A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: proposed mount comprises working and compensation chambers filled with damping fluid and confined by support plate, resilient ring and resilient membrane, and conical equifrequent resilient element with screen damper. Resilient element comprises two resilient inner and outer rings arranged axisymmetric in parallel planes. Said rings are rigidly connected by two symmetric flexible diametrically opposite elements with through central groove made symmetrically inside said element. Groove side surfaces are connected with those formed by through holes arranged at said inner and outer rings.

EFFECT: better damping properties, longer life and lower noise.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для демпфирования колебаний силовых агрегатов транспортных средств.The invention relates to mechanical engineering and is intended for damping oscillations of power units of vehicles.

Наиболее близкой к изобретению по совокупности существенных признаков является гидравлическая виброопора, предназначенная для демпфирования колебаний двигателей силовых агрегатов и содержащая заполненные демпфирующей жидкостью рабочую и компенсационную камеры, ограниченные опорной платой, эластичной обечайкой и эластичной мембраной (патент РФ №2312259, кл. F16F 13/00, 1987).Closest to the invention in terms of essential features is a hydraulic vibration mount, designed to damp vibrations of engines of power units and containing working and compensation chambers filled with damping fluid, limited by a base plate, elastic shell and elastic membrane (RF patent No. 2312259, class F16F 13/00 , 1987).

Недостатком известной опоры является сравнительно невысокая эффективность демпфирования.A disadvantage of the known support is the relatively low damping efficiency.

Технический результат улучшение демпфирующих характеристик, повышение ресурса гидроопоры.EFFECT: improved damping characteristics, increased hydro-bearing resource.

Это достигается тем, что в гидравлической виброизолирующей опоре силового агрегата, содержащей заполненные демпфирующей жидкостью рабочую и компенсационную камеры, ограниченные опорной платой, эластичной обечайкой и эластичной мембраной, эластичная мембрана выполнена со сферической частью и содержит, по крайней мере, три дроссельных отверстия, внутренняя поверхность которых выполнена с повышенной шероховатостью поверхности, а эластичная обечайка выполнена в виде тела вращения, внутренняя и внешняя поверхности которого образованы коническими поверхностями, причем эластичная мембрана выполнена в виде симметричной относительно вертикальной оси резино-кордной обечайки одинаковой толщины, образованной сочетанием конической и сферических участков поверхностей, а корпус опоры выполнен в виде связанных между собой нижней цилиндрической части и верхней конической части, на которую упирается эластичная обечайка, при этом в нижней части корпуса размещена эластичная мембрана со сферической частью, которая отделяет корпус от заполненной демпфирующей жидкостью компенсационной камеры, а в днище корпуса размещен крепежный элемент и упругий элемент сферической формы из эластомера, жесткость которого равна жесткости эластичной мембраны, а опорная плата содержит в верхней части крепежный элемент, а в нижней - стержень со сферической головкой на конце, взаимодействующей со сферической частью эластичной мембраны.This is achieved by the fact that in the hydraulic vibration-isolating support of the power unit containing the working and compensation chambers filled with damping fluid, limited by the support plate, elastic shell and elastic membrane, the elastic membrane is made with a spherical part and contains at least three throttle openings, the inner surface which are made with increased surface roughness, and the elastic shell is made in the form of a body of revolution, the inner and outer surfaces of which are formed to surfaces, moreover, the elastic membrane is made in the form of a shell thickness of the same thickness symmetrical with respect to the vertical axis, formed by a combination of conical and spherical surface sections, and the support body is made in the form of interconnected lower cylindrical part and upper conical part, on which the elastic shell rests at the same time, an elastic membrane with a spherical part is located in the lower part of the housing, which separates the housing from the compensation damped liquid a chamber, and in the bottom of the case there is a fastener and a spherical elastic element made of elastomer, the rigidity of which is equal to the stiffness of the elastic membrane, and the base plate contains a fastener in the upper part and a rod with a spherical head at the end interacting with the spherical elastic membrane.

На фиг.1 изображен общий вид гидравлической виброопоры, продольный разрез.Figure 1 shows a General view of a hydraulic vibration mount, a longitudinal section.

На фиг.2 представлен конический равночастотный элемент с сетчатым демпфером, на фиг.3 - вид сверху фиг.2.Figure 2 presents a conical equal-frequency element with a mesh damper, figure 3 is a top view of figure 2.

Гидравлическая виброизолирующая опора силового агрегата (фиг.1) содержит заполненные демпфирующей жидкостью рабочую 15 и компенсационную 16 камеры, ограниченные опорной платой 11, эластичной обечайкой 14 и эластичной мембраной 3 со сферической частью 5, содержащей, по крайней мере, три дроссельных отверстия 4, внутренняя поверхность которых выполнена с повышенной шероховатостью поверхности.The hydraulic vibration-isolating support of the power unit (Fig. 1) contains a working 15 filled with a damping fluid and a compensation chamber 16, limited by a supporting plate 11, an elastic shell 14 and an elastic membrane 3 with a spherical part 5 containing at least three throttle openings 4, an inner the surface of which is made with increased surface roughness.

Эластичная обечайка 14 выполнена в виде тела вращения, внутренняя и внешняя поверхности которого образованы коническими поверхностями.The elastic shell 14 is made in the form of a body of revolution, the inner and outer surfaces of which are formed by conical surfaces.

Эластичная мембрана 3 выполнена в виде симметричной относительно вертикальной оси резинокордной обечайки одинаковой толщины, образованной сочетанием конической и сферических участков поверхностей.The elastic membrane 3 is made in the form of a symmetrical relative to the vertical axis of the rubber-cord shell of the same thickness formed by a combination of conical and spherical surface sections.

Корпус опоры выполнен в виде связанных между собой нижней цилиндрической части 1 и верхней конической части 13, на которую упирается эластичная обечайка 14.The housing of the support is made in the form of interconnected lower cylindrical part 1 and the upper conical part 13, on which the elastic shell 14 rests.

В нижней части корпуса 1 размещена эластичная мембрана 6 со сферической частью, которая отделяет корпус от заполненной демпфирующей жидкостью компенсационной камеры 16.In the lower part of the housing 1 there is an elastic membrane 6 with a spherical part that separates the housing from the compensation chamber 16 filled with damping fluid.

В днище корпуса 1 размещен крепежный элемент 9 и упругий элемент 10 сферической формы из эластомера, жесткость которого равна жесткости эластичной мембраны 6.In the bottom of the housing 1 there is a fastening element 9 and an elastic element 10 of a spherical shape made of elastomer, the rigidity of which is equal to the rigidity of the elastic membrane 6.

Опорная плата 11 содержит в верхней части крепежный элемент 2, а в нижней - стержень 12 со сферической головкой 8 на конце, взаимодействующей со сферической частью 5 эластичной мембраны 3.The support plate 11 comprises a fixing element 2 in the upper part, and a rod 12 with a spherical head 8 at the end interacting with the spherical part 5 of the elastic membrane 3 in the lower part.

Упругий элемент 26 выполнен коническим равночастотным элементом с сетчатым демпфером (фиг.2 и 3) и содержит, по крайней мере, два упругих, расположенных осесимметрично и в параллельных плоскостях кольца, внешнее 17 и внутреннее 18, жестко соединенных между собой посредством, по крайней мере, двух симметричных упругих, диаметрально расположенных элементов 19 и 20 со сквозным центральным пазом 21 и 22, симметрично расположенным внутри элемента. Поверхности, образующие элемент, выполнены коническими. Боковые поверхности паза сопряжены по концам с поверхностями, образованными сквозными отверстиями 23, 24, 25, 26, соответственно расположенными на внешнем 17 и внутреннем 18 кольцах. Элементы 16 и 20, соединяющие внешние и внутренние кольца, могут быть закреплены на них также посредством сварки, например контактной, или крепежными резьбовыми элементами, или как клеевое соединение. Внутреннее кольцо 18 имеет отверстие 27 для крепления его к виброизолируемому объекту.The elastic element 26 is made of a conical equal-frequency element with a mesh damper (figure 2 and 3) and contains at least two elastic, located axisymmetrically and in parallel planes of the ring, the outer 17 and inner 18, rigidly interconnected by at least , two symmetrical elastic, diametrically located elements 19 and 20 with a through central groove 21 and 22, symmetrically located inside the element. The surfaces forming the element are conical. The lateral surfaces of the groove are mated at the ends with the surfaces formed by the through holes 23, 24, 25, 26, respectively, located on the outer 17 and inner 18 rings. Elements 16 and 20, connecting the outer and inner rings, can also be fixed to them by welding, for example contact, or fastening threaded elements, or as an adhesive joint. The inner ring 18 has an opening 27 for attaching it to a vibroinsulated object.

Полости, образованные расположенными осесимметрично и в параллельных плоскостях кольцами, внешним 17 и внутренним 18, жестко соединенными между собой посредством симметричных упругих, диаметрально расположенных, элементов 19 и 20 со сквозным центральным пазом 21 и 22, симметрично расположенным внутри элемента, заполнены упругодемпфирующим сетчатым элементом 28, выполненным армированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.Cavities formed by rings located axially symmetrically and in parallel planes, external 17 and internal 18, rigidly connected to each other by symmetrical elastic, diametrically located elements 19 and 20 with a through central groove 21 and 22 symmetrically located inside the element, are filled with an elastic-damping mesh element 28 made of a mesh frame filled with an elastomer, for example polyurethane.

Гидравлическая виброизолирующая опора силового агрегата работает следующим образом.Hydraulic vibration isolation support of the power unit operates as follows.

При действии на опорную плату 11 внешней силы, направленной, например, вниз, опорная плата перемещается в том же направлении, повышая при этом давления одновременно в рабочей 15 и компенсационной 16 камерах, поскольку демпфирующая жидкость несжимаема. Вследствие повышающегося давления эластичная диафрагма 3 начинает растягиваться, увеличивая тем самым объем компенсационной камеры 16. Демпфирующая жидкость из верхней рабочей камеры начинает поступать через дроссельные отверстия 4 в компенсационную камеру 16. При этом постоянно меняются распределения поля скоростей движения жидкости по сечению отверстий 4, что создает турбулентное (вихреобразное) движение демпфирующей жидкости. Диссипативная функция, представляющая то количество механической энергии жидкости, которое преобразуется вследствие трения во внутреннюю энергию, состоит из двух слагаемых: первого - пропорционального коэффициенту динамической вязкости жидкости и второго - пропорционального квадрату дивергенции скорости движения жидкости по отверстию. В этом случае турбулизация потока возрастает и рассеяние энергии колебаний происходит не только за счет внутреннего трения слоев жидкости, но и в большей мере за счет конвективного обмена с близко расположенными слоями жидкости.When an external force is applied to the base plate 11, for example, downward, the base plate moves in the same direction, while increasing the pressure simultaneously in the working 15 and compensation chambers 16, since the damping fluid is incompressible. Due to the increasing pressure, the elastic diaphragm 3 begins to stretch, thereby increasing the volume of the compensation chamber 16. The damping fluid from the upper working chamber begins to flow through the throttle openings 4 into the compensation chamber 16. At the same time, the distribution of the fluid velocity field over the cross section of the openings 4 constantly changes, which creates turbulent (swirl) movement of the damping fluid. The dissipative function, which is the amount of mechanical energy of a liquid that is converted due to friction into internal energy, consists of two terms: the first is proportional to the coefficient of dynamic viscosity of the liquid and the second is proportional to the square of the divergence of the velocity of the liquid through the hole. In this case, the turbulization of the flow increases and the dispersion of the vibrational energy occurs not only due to the internal friction of the liquid layers, but also to a greater extent due to convective exchange with closely spaced liquid layers.

Конический равночастотный элемент 26 с сетчатым демпфером работает следующим образом.Conical equal-frequency element 26 with a mesh damper operates as follows.

При колебаниях виброизолируемого объекта, установленного через отверстие 21 на внутреннее кольцо 18, обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов, а упругодемпфирующим сетчатым элементом 28 обеспечивается в системе демпфирование.With vibrations of a vibration-insulated object installed through the hole 21 on the inner ring 18, spatial vibration protection and shock protection are provided, and an elastic damping mesh element 28 is provided in the damping system.

Claims

1. The hydraulic vibration-isolating support of the power unit, containing the working and compensation chambers filled with a damping fluid, limited by a support plate, an elastic shell and an elastic membrane, as well as an elastic element, characterized in that the elastic element is made of a conical equal-frequency element with a mesh damper containing interconnected flat ring elastic elements, and contains at least two elastic located axisymmetrically and in parallel planes of the ring, external and internal it, rigidly interconnected by means of at least two symmetric elastic diametrically located elements with a through central groove symmetrically located inside the element, and the surfaces forming the latter are conical, and the side surfaces of the groove are mated at the ends with the surfaces formed through holes respectively located on the outer and inner rings.

2. The hydraulic vibration-isolating support of the power unit according to claim 1, characterized in that the elastic element has cavities formed by rings located axially symmetrically and in parallel planes, external and internal, rigidly connected to each other by symmetric elastic diametrically arranged elements with a through central groove, symmetrically located inside the element, filled with an elastic damping mesh element made of a mesh frame filled with an elastomer, such as polyurethane tanom.