RU24865U1

RU24865U1 - RING SHOCK ABSORBER

Info

Publication number: RU24865U1
Application number: RU2002102391/20U
Authority: RU
Inventors: В.Г. Журавский; В.Н. Ващук; В.В. Гольдин; Н.П. Кондратьев
Original assignee: Журавский Виталий Григорьевич; Ващук Виктор Николаевич; Гольдин Виктор Вольфович; Кондратьев Николай Петрович
Priority date: 2002-02-04
Filing date: 2002-02-04
Publication date: 2002-08-27

Description

-zoffjiuaJ-zoffjiuaJ

МПК 6F 16F 7/14IPC 6F 16F 7/14

КОЛЬЦЕВОЙ АМОРТИЗАТОРRING SHOCK ABSORBER

Полезная модель относится к области конструирования средств для гашения колебаний, в частности, к конструированию кольцевых амортизаторов.The invention relates to the field of designing means for damping vibrations, in particular, to the design of annular shock absorbers.

Известен кольцевой амортизатор, содержащий конические витые пружины, в который введена жесткая кольцевая пластина с отверстиями по краю, на которые с противоположных сторон опираются малыми диаметрами конические витые пружины, а большие диаметры этих пружин опираются на верхний и нижний края корпусов, расположенных симметрично от жесткой кольцевой пружины и имеющие отверстия, через которые пропущены тросы, соединяющие через шаг верхний и нижний корпуса с жесткой кольцевой пружиной 1.Known annular shock absorber containing conical coil springs, into which a rigid ring plate is inserted with holes along the edge, on which conical coil springs are supported from opposite sides by small diameters, and large diameters of these springs are supported on the upper and lower edges of the housings symmetrically from the rigid ring springs and having holes through which cables are passed connecting the upper and lower bodies through the step with a rigid annular spring 1.

Его недостатком является слабая защищенность технических средств от воздействия перегрузок в резонансной зоне.Its disadvantage is the poor protection of technical equipment from the effects of overloads in the resonance zone.

Известен также кольцевой тросовый амортизатор, содержащий корпус с буртиком шток с опорной шайбой и два упругих замкнутых тросовых элемента. При воздействии на шток колебательные процессы в амортизаторе затухают в результате демпфирования упругих замкнутых тросовых элементов, дополнительно введенных в конструкцию амортизатора 2,An annular cable shock absorber is also known, comprising a housing with a shoulder, a rod with a support washer and two elastic closed cable elements. When exposed to the rod, the oscillatory processes in the shock absorber damp as a result of damping of elastic closed cable elements, additionally introduced into the design of the shock absorber 2,

Недостатком этой конструкции также является недостатОННэя незащищенность технических средств от воздействия перегрузок в резонанснойThe disadvantage of this design is also the disadvantage of Ney's insecurity of technical means from the effects of overloads in resonance

: Наиболее близким аналогом по функциональному назначению и : The closest analogue to the functional purpose and

конструктивному исполнению заявляемой полезной модели является кольцевой амортизатор, выполненный в виде двух опорных площадок, верхней и нижней, имеющих возможность поворота в горизонтальной плоскости, расположенных параллельно одна над другой относительно вертикальной оси и соединенных между собой гибкими стержнями под заданным углом 3.the design of the claimed utility model is an annular shock absorber made in the form of two supporting platforms, the upper and lower, which can be rotated in a horizontal plane, parallel to one another relative to the vertical axis and interconnected by flexible rods at a given angle of 3.

Техническим результатом заявляемого кольцевого амортизатора является улучшение амортизационной характеристики за счет уменьшения амплитуды колебаний в резонансной зоне путем избирательного демпфирования.The technical result of the inventive annular shock absorber is to improve the depreciation characteristics by reducing the amplitude of the oscillations in the resonance zone by selective damping.

Указанный технический результат досгигается за счет того, что в кольцевом амортизаторе выполненном в виде двух опорных площадок, верхней и нижней, имеющей возможность поворота в горизонтальной плоскости, расположенных параллельно одна над другой относительно вертикальной оси и соединенных между собой гибкими стержнями под заданным углом, нижняя опорная площадка выполнена в виде двух дисков, верхнего и нижнего, соединенных жестко между собой и образующих внутренний кольцевой паз, в котором установлен единый гибкий стержень, образующий упругие элементы, при этом основание нижней опорной площадки фрикционно связано с установочной поверхностью, а на поверхности верхнего диска жестко установлен упругий элемент, свободно контактирующий с нижней поверхностью верхней опорной площадки.The specified technical result is achieved due to the fact that in the annular shock absorber made in the form of two supporting platforms, the upper and lower, which can be rotated in a horizontal plane, parallel to one another relative to the vertical axis and interconnected by flexible rods at a given angle, the lower bearing the platform is made in the form of two disks, the upper and lower, rigidly interconnected and forming an internal annular groove in which a single flexible rod is installed, forming elastic elements, while the base of the lower supporting platform is frictionally connected with the mounting surface, and on the surface of the upper disk, an elastic element is fixed rigidly in contact with the lower surface of the upper supporting platform.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором показана общая конструкция кольцевого амортизатора.A utility model is illustrated in the drawing, which shows the general design of an annular shock absorber.

Кольцевой амортизатор представляет собой две опорные площадки, верхнюю 1 и нижнюю 2, расположенные параллельно одна над другой и соединенные между собой криволинейными гибкими стрежнями, жесткоThe annular shock absorber consists of two supporting platforms, the upper 1 and lower 2, located parallel to one another and interconnected by curved flexible rods, rigidly

2 2

закрепленными под определенным углом на этих площадках. Все криволинейные стержни представляют собой единый конструктивный элемент 3. Независимо от количества криволинейных стержней имеются всего две заделки - начало и конец стержня. Данная конструктивная особенность увеличивает надежность крепления криволинейного гибкого стержня в опорных площадках. Для сохранения, во время механического воздействия, постоянной длины криволинейных стержней имеется крышка 4, препятствующая уходу арежней вовнутрь опорных площадок.fixed at a certain angle on these sites. All curved rods represent a single structural element 3. Regardless of the number of curved rods, there are only two fixings - the beginning and end of the rod. This design feature increases the reliability of mounting a curved flexible rod in the bearing pads. To maintain, during the mechanical action, a constant length of the curved rods, there is a lid 4, which prevents the core from leaving inside the bearing pads.

Верхняя опорная площадка 1 крепится неподвижно к объекту 5. Нижняя опорная площадка 2 выполнена в виде двух дисков, верхнего 6 и нижнего 7, соединенных жестко между собой винтами 8 и образующих внутренний кольцевой паз 9, в котором установлен гибкий стержень. Нижняя опорная площадка 2 закреплена посредством специального винта-оси 10 установочной площадки 11. Это крепление позволяет нижней опорной площадке поворачиваться относительно вертикальной оси. При повороте нижней опорной площадки 2 вместе с ее нижним диском 8 между соприкасаемыми поверхностями возникает сила трения, зависящая от сил внешнего воздействия и от материалов и щороховатостей соприкасаемых поверхностей.The upper supporting platform 1 is fixed to the object 5. The lower supporting platform 2 is made in the form of two disks, the upper 6 and lower 7, which are rigidly interconnected by screws 8 and forming an internal annular groove 9 in which a flexible rod is installed. The lower support platform 2 is fixed by means of a special screw-axis 10 of the installation platform 11. This mount allows the lower support platform to rotate relative to the vertical axis. When the lower supporting platform 2 is rotated together with its lower disk 8, a friction force arises between the contacting surfaces, depending on the forces of external influence and on the materials and roughnesses of the contacting surfaces.

Силы трения выполняют роль конструктивного демпфирования, снижающего амплитуду вибрационного воздействия. Длина витков стержня, угол их наклона, а также их диаметр и размер опорных площадок выбирается, исходя из массо-габаритных характеристик объекта и испытательными режимами. Направление навивки стержня безразлично. В целом конструкция обладает структурной симметрией относительно оси OZ.Friction forces play the role of structural damping, which reduces the amplitude of the vibration effect. The length of the turns of the rod, the angle of their inclination, as well as their diameter and the size of the supporting pads, is selected based on the mass-dimensional characteristics of the object and test conditions. The direction of the winding of the rod is indifferent. In general, the design has structural symmetry about the OZ axis.

На поверхности верхнего диска нижней опорной площадки жестко установлен упругий элемент 12 например, пружина, свободно контактирующий с нижней поверхностью верхней опорной площадки. В качестве упругого элементаOn the surface of the upper disk of the lower supporting platform, an elastic element 12 is mounted rigidly, for example, a spring freely in contact with the lower surface of the upper supporting platform. As an elastic element

может быть использована также пористая резина. Упругий элемент меняет жесткость всей системы, выполняя роль буфера.porous rubber may also be used. An elastic element changes the rigidity of the entire system, acting as a buffer.

Особенность кольцевого амортизатора при его работе - преобразование поступательного движения, вызванного нагружением вдоль оси OZ, в поворотное относительно этой оси. Преобразование движения осуществляется с помощью витков стержня, имеющих точки перегиба. Виток стержня испытывает деформации изгиба, и на упругой линии находятся точки сжатия. Витки стержня, не имеющие точек перегиба, не могут осуществлять преобразования движения. Условие осевой симметрии позволяет проанализировать виды деформаций, которые испытывает один виток аержня при нагружении системы силой F, действующей вдоль оси OZ. Масса защищаемого объекта, связанная с верхней опорной площадкой 1, переместится на величину Z. Верхняя опорная площадка тоже сместится на величину Z, а нижняя опорная площадка 2 повернется на угол .A feature of an annular shock absorber during its operation is the conversion of translational motion caused by loading along the OZ axis into a rotary one relative to this axis. Transformation of the movement is carried out using the turns of the rod having inflection points. The coil turn experiences bending deformations, and compression points are located on the elastic line. The turns of the rod that do not have inflection points cannot carry out motion transformations. The condition of axial symmetry makes it possible to analyze the types of deformations that a single turn of the rod experiences when loading the system with a force F acting along the OZ axis. The mass of the protected object, connected with the upper supporting platform 1, will move by the value Z. The upper supporting platform will also shift by the value Z, and the lower supporting platform 2 will be rotated by an angle.

Жесткое закрепление витков стержня обеспечивает поворот стержня на этот же угол У . Деформация сжатия каната при данном виде нагружения пренебрежительно мала. Таким образом, при сжимающих нагрузках виток стержня изгибается, что обеспечивает сближение опорных площадок на величину Z, и поворот на угол .Rigid fastening of the turns of the rod ensures the rotation of the rod at the same angle Y. The compression strain of the rope with this type of loading is negligible. Thus, under compressive loads, the turn of the rod is bent, which ensures the approximation of the bearing pads by the value of Z, and rotation by an angle.

При вибрационном или ударном нагружении системы амортизатор начнет нагружать циклические вращательные движения с постоянной угловой скоростью при постоянной частоте воздействия f. Витки стержня выполняют роль упругих элементов, преобразующих движение. Резонансная зона амортизатора сужается в связи с тем, что его жесткость меняется в зависимосги от перемещения массы защищаемого объекта, что вызывает изменение угла поворота и соответственноDuring vibrational or shock loading of the system, the shock absorber will begin to load cyclic rotational movements with a constant angular velocity at a constant frequency of action f. The turns of the rod serve as elastic elements that transform the movement. The resonant zone of the shock absorber narrows due to the fact that its stiffness varies depending on the movement of the mass of the protected object, which causes a change in the angle of rotation and, accordingly,

4 перемещения массы защищаемого объекта, что вызывает изменение угла4 movement of the mass of the protected object, which causes a change in angle

поворота и соответственно изменение собственно частоты кольцевого амортизатора. Амортизационные характеристики кольцевого амортизатора улучщаются за счет уменьшения амплитуды колебания в резонансной зоне путем избирательного демпфирования.rotation and, accordingly, a change in the actual frequency of the annular shock absorber. The depreciation characteristics of the annular shock absorber are improved by reducing the amplitude of the oscillations in the resonance zone by selective damping.

Настоящий амортизатор выполнен в оптимальном варианте и расчитан на нагрузку до 10 кг. При увеличении нагрузки число амортизаторов может быть увеличено.This shock absorber is made in an optimal variant and is designed for a load of up to 10 kg. With increasing load, the number of shock absorbers can be increased.

В настоящее время в НИИ автоматической аппаратуры изготовлен опытный образец и проведены испытания, показавшие работоспособность кольцевого амортизатора.Currently, a prototype has been manufactured at the Scientific Research Institute of Automatic Equipment and tests have been carried out that have shown the efficiency of the annular shock absorber.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки на полезную модель:Sources of information taken into account when drawing up an application for a utility model:

1.Авторское свидетельства СССР № 1798563, F16F7/10, опубл. 28.02.1992г.1. The author's certificate of the USSR No. 1798563, F16F7 / 10, publ. 02/28/1992

2.Авторское свидетельство СССР № 1717873, F16F7/14, опубл. 7.03.1992г.2. The author's certificate of the USSR No. 1717873, F16F7 / 14, publ. March 7, 1992

3.В,Ф. Горбунов и И.Г. Резников, «Канатные виброизоляторы для защиты операторов горных машин. Ответственный редактор д-р технических наук проф. Н.П. Ряшинцев, Новосибирск, издательство «Наука, Сибирское отделение, 1988г., рис. 3.1. стр.43 (прототип).3.B, F. Gorbunov and I.G. Reznikov, “Cable vibration isolators to protect mining machine operators. Managing Editor, Doctor of Technical Sciences, prof. N.P. Ryashintsev, Novosibirsk, Publishing House "Science, Siberian Branch, 1988, Fig. 3.1. p. 43 (prototype).

5 5

Claims

The annular shock absorber is made in the form of two supporting platforms, the upper and lower, which can be rotated in a horizontal plane, parallel to one another relative to the vertical axis and interconnected by flexible rods at a given angle, characterized in that the lower supporting platform is made in the form of two disks, upper and lower, rigidly interconnected and forming an internal annular groove in which a single flexible rod is installed, forming elastic elements, while the base of the lower ornoy pad frictionally connected to the mounting surface and on the surface of the upper disk is rigidly mounted a resilient member, e.g., spring, freely in contact with the lower surface of the upper bearing pad.