RU2645474C1 - Vibration insulation system of the vehicle bogie - Google Patents

Vibration insulation system of the vehicle bogie Download PDF

Info

Publication number
RU2645474C1
RU2645474C1 RU2016149838A RU2016149838A RU2645474C1 RU 2645474 C1 RU2645474 C1 RU 2645474C1 RU 2016149838 A RU2016149838 A RU 2016149838A RU 2016149838 A RU2016149838 A RU 2016149838A RU 2645474 C1 RU2645474 C1 RU 2645474C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
protection
elastic elements
spring
base
damper
Prior art date
Application number
RU2016149838A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Савельевич Кочетов
Original Assignee
Олег Савельевич Кочетов
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 Олег Савельевич Кочетов filed Critical Олег Савельевич Кочетов
Priority to RU2016149838A priority Critical patent/RU2645474C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2645474C1 publication Critical patent/RU2645474C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/06—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs
    • F16F15/067—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs using only wound springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/02—Vibration-dampers; Shock-absorbers with relatively-rotatable friction surfaces that are pressed together
    • F16F7/04—Vibration-dampers; Shock-absorbers with relatively-rotatable friction surfaces that are pressed together in the direction of the axis of rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to mechanical engineering. Object of protection, which has two degrees of freedom, rests with its both ends onto the elastic elements, which are connected to the base. Object of protection is hingedly fastened with its upper ends onto the L-shaped lever arms, which rest with one arm onto the elastic elements that are connected to the base. Other two arms are connected between each other with the spring. Elastic elements are located symmetrically along the axis of the object of protection. Each of the elastic elements, on which the protection object rests, is performed in the form of the dry friction spring damper. Damper consists of lower and upper support plates. Between the plates coaxially and concentric the external with right and internal with left angles of turns rise springs are installed. Lower support plate is base, on which springs lower flanges are rigidly attached. Between the top support plate and top flange of the internal spring the dry friction damper is installed. Damper consists of two contacting cylindrical discs. Bottom disc is rigidly linked with top flange of the internal spring. Top disc is rigidly linked with the top support disk. On facing each other surfaces of discs the concentric diametric grooves and inserted in them shoulders are made.
EFFECT: increased efficiency of vibration insulation is achieved by means of increasing the dissipative forces in the resonant operating modes.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к системам виброизоляции при действии стохастических динамических нагрузок и может быть использовано в тележках транспортных средств.The invention relates to vibration isolation systems under the action of stochastic dynamic loads and can be used in vehicle trolleys.

К наиболее близкому техническому решению следует отнести систему виброизоляции тележки транспортного средства, содержащую упругие элементы, Г-образные рычаги, объект защиты, имеющий две степени свободы, опирается обоими концами на упругие элементы, соединенные с основанием, а верхними концами закреплен на Г-образные рычаги, которые, в свою очередь, одним плечом опираются на упругие элементы, соединенные с основанием, а два других плеча соединены между собой пружиной (патент РФ на полезную модель №95050 - прототип).The closest technical solution should include the vibration system of the vehicle trolley, containing elastic elements, L-shaped levers, the object of protection having two degrees of freedom, is supported at both ends by elastic elements connected to the base, and the upper ends are fixed on the L-shaped levers , which, in turn, rest on one shoulder on elastic elements connected to the base, and the other two shoulders are connected by a spring (RF patent for utility model No. 95050 - prototype).

Недостатком известной системы является сравнительно невысокое демпфирование колебаний на резонансных частотах.A disadvantage of the known system is the relatively low damping of oscillations at resonant frequencies.

Технически достижимый результат - повышение эффективности виброизоляции за счет увеличения величины диссипативных сил в резонансных режимах работы.A technically achievable result is an increase in the efficiency of vibration isolation by increasing the magnitude of dissipative forces in resonant operating modes.

Это достигается тем, что в системе виброизоляции тележки транспортного средства, содержащей упругие элементы, Г-образные рычаги, объект защиты, имеющий две степени свободы, который опирается обоими концами на упругие элементы, соединенные с основанием, а верхними концами закреплен на Г-образные рычаги, которые, в свою очередь, одним плечом опираются на упругие элементы, соединенные с основанием, а два других плеча соединены между собой пружиной, объект защиты шарнирно закреплен верхними концами на Г-образных рычагах, а упругие элементы, на которые опирается объект защиты и Г-образные рычаги, расположены относительно оси объекта защиты симметрично, каждая из пружин выполнена в виде пружинного демпфера сухого трения, содержащего нижнюю и верхнюю опорные пластины, между которыми коаксиально и концентрично установлены наружная, с правым углом подъема витков, и внутренняя, с левым углом подъема витков, пружины, при этом нижняя опорная пластина является основанием, на котором нижние фланцы пружин закреплены жестко, а между верхней опорной пластиной и верхним фланцем внутренней пружины с левым углом подъема витков расположен демпфер сухого трения, состоящий из двух, соприкасающихся между собой, нижнего и верхнего, цилиндрических дисков, при этом нижний диск жестко связан с верхним фланцем внутренней пружины, а верхний диск жестко связан с верхней опорной пластиной, при этом на поверхностях цилиндрических дисков демпфера сухого трения, обращенных друг к другу, выполнены концентричные диаметральные канавки на одном из дисков, и выступы - на другом диске, входящие друг в друга, а в качестве материалов нижнего и верхнего цилиндрических дисков демпфера сухого трения может быть использован спеченный фрикционный материал на основе меди, содержащий цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное.This is achieved by the fact that in the vibration isolation system of the vehicle trolley containing elastic elements, L-shaped levers, a protection object having two degrees of freedom, which is supported by both ends on elastic elements connected to the base, and the upper ends are fixed on the L-shaped levers which, in turn, are supported by one shoulder on elastic elements connected to the base, and the other two shoulders are connected by a spring, the object of protection is pivotally mounted with its upper ends on the L-shaped levers, and the elastic elements on which are supported by the object of protection and the L-shaped levers, are located symmetrically with respect to the axis of the object of protection, each of the springs is made in the form of a spring friction damper containing the lower and upper support plates, between which the outer one is coaxially and concentrically mounted, with the right angle of the turn of the coils, and internal, with the left angle of the coil, spring, while the lower base plate is the base on which the lower flanges of the springs are fixed rigidly, and between the upper base plate and the upper flange of the inner dry friction damper, consisting of two lower and upper cylindrical disks in contact with each other, the lower disk is rigidly connected to the upper flange of the internal spring, and the upper disk is rigidly connected to the upper support plate, while On the surfaces of the cylindrical disks of the dry friction damper facing each other, concentric diametrical grooves are made on one of the disks, and the protrusions on the other disk are included in each other, and as the materials of the lower and upper of the cylindrical disks of the dry friction damper, sintered friction material based on copper containing zinc, iron, lead, graphite, vermiculite, copper, chromium, antimony and silicon can be used, in the following ratio of components, wt. %: zinc 6.0 ÷ 8.0; iron 0.1 ÷ 0.2; lead 2.0 ÷ 4.0; graphite 3.0 ÷ 7.0; vermiculite 8.0 ÷ 12.0; chrome 4.0 ÷ 6.0; antimony 0.05 ÷ 0.1; silicon 2.0 ÷ 3.0; copper is the rest.

На фиг. 1 изображена схема системы виброизоляции тележки транспортного средства вместе с объектом защиты, на фиг. 2 - вариант выполнения пружин 2, 3, на которых расположен объект защиты 1.In FIG. 1 shows a diagram of a vibration isolation system of a vehicle trolley together with an object of protection, FIG. 2 - embodiment of the springs 2, 3, on which the object of protection 1 is located.

Система виброизоляции тележки транспортного средства содержит объект защиты 1, пружины 2, 3, на которых расположен объект защиты, пружины 4, 5, 6 устройства для гашения колебаний тележки транспортного средства, Г-образные рычаги 7, 8, основание 9, 10. На фиг. 1 введены следующие обозначения: у1, у2 - обобщенные координаты перемещения объекта защиты; ϕ1, ϕ2 - угловые обобщенные координаты перемещения Г-образных рычагов; l10, l20, l30 - длины плеч Г-образных рычагов; k1, k2 - жесткости пружин, соединяющих объект защиты с основанием; k10, k20 - жесткость пружины, соединяющей Г-образные рычаги с основанием; k30 - жесткость пружины, соединяющей Г-образные рычаги; m1, m2 - массы Г-образных рычагов; M, J - массоинерционные параметры объекта защиты; J1, J2 - моменты инерции Г-образных рычагов; у10, у20 - обобщенные координаты перемещения Г-образных рычагов; z1, z2 - смещение основания; m1, m2 - массы Г-образных рычагов.The vibration system of the vehicle trolley contains a protection object 1, springs 2, 3, on which the protection object is located, springs 4, 5, 6 of a device for damping vibrations of the vehicle trolley, L-shaped levers 7, 8, base 9, 10. In FIG. . 1 the following notation is introduced: 1 , 2 - the generalized coordinates of the movement of the protected object; ϕ 1 , ϕ 2 - angular generalized coordinates of movement of the L-shaped levers; l 10 , l 20 , l 30 - the length of the shoulders of the L-shaped levers; k 1 , k 2 - stiffness of the springs connecting the object of protection with the base; k 10 , k 20 - the stiffness of the spring connecting the L-shaped levers with the base; k 30 - the stiffness of the spring connecting the L-shaped levers; m 1 , m 2 - the mass of the L-shaped levers; M, J - mass inertia parameters of the object of protection; J 1 , J 2 - moments of inertia of the L-shaped levers; at 10 , at 20 - generalized coordinates of movement of the L-shaped levers; z 1 , z 2 - displacement of the base; m 1 , m 2 - the mass of the L-shaped levers.

В рассматриваемом случае объект защиты 1 может совершать колебания в обобщенных координатах у1, у2. Колебания основания 9, 10 передаются объекту защиты 1 через пружины 2, 3, пружины 4, 6 и Г-образные рычаги 7, 8, что вызывает угловые и вертикальные перемещения объекта защиты и Г-образных рычагов и взаимодействие через пружину 5.In this case, the object of protection 1 can oscillate in the generalized coordinates y 1 , y 2 . Oscillations of the base 9, 10 are transmitted to the protection object 1 through springs 2, 3, springs 4, 6 and L-shaped levers 7, 8, which causes angular and vertical movements of the protected object and L-shaped levers and interaction through the spring 5.

Для определения режимов работы предлагаемой полезной модели, на которых обеспечивается гашение вертикальных и угловых перемещений, составим дифференциальные уравнения движения в кинематическом возмущении:To determine the operating modes of the proposed utility model, which suppresses vertical and angular displacements, we compose the differential equations of motion in kinematic perturbation:

Figure 00000001
Figure 00000001

(1)(one)

где у1, у2 - обобщенные координаты перемещения объекта защиты;where 1 , 2 - the generalized coordinates of the movement of the object of protection;

ϕ1, ϕ2 - обобщенные координаты перемещения Г-образных рычагов;ϕ 1 , ϕ 2 - generalized coordinates of movement of the L-shaped levers;

l10, l20, l30 - длины плеч Г-образных рычагов;l 10 , l 20 , l 30 - the length of the shoulders of the L-shaped levers;

k1, k2 - жесткости пружин, соединяющих объект защиты с основанием;k 1 , k 2 - stiffness of the springs connecting the object of protection with the base;

k10, k20 - жесткость пружины, соединяющей Г-образные рычаги с основанием;k 10 , k 20 - the stiffness of the spring connecting the L-shaped levers with the base;

k30 - жесткость пружины, соединяющей Г-образные рычаги;k 30 - the stiffness of the spring connecting the L-shaped levers;

m1, m2 - массы Г-образные рычагов;m 1 , m 2 - mass L-shaped levers;

M, J - массоинерционные параметры объекта защиты;M, J - mass inertia parameters of the object of protection;

Figure 00000002
- соотношения геометрических параметров объекта защиты.
Figure 00000002
- the ratio of the geometric parameters of the protected object.

Для упрощения, введем необходимые соотношения:To simplify, we introduce the necessary relations:

Figure 00000003
Figure 00000003

Для построения передаточных функций системы, из которых определяются режимы динамического гашения, используем преобразования Лапласа к системе дифференциальных уравнений (1) с учетом (2) и получим передаточные функции (3), (4), определяемые соотношениями:To construct the transfer functions of the system from which dynamic quenching modes are determined, we use the Laplace transforms to the system of differential equations (1) with allowance for (2) and obtain the transfer functions (3), (4) defined by the relations:

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

гдеWhere

Figure 00000006
Figure 00000006

является характеристическим частотным уравнением системы (1).is the characteristic frequency equation of system (1).

Из формул (3) и (4) следует, что для механической колебательной системы без трения на определенных частотах отсутствуют угловые перемещения по одной из обобщенных координат; реализуются независимые друг от друга режимы динамического гашения колебаний, определяемые выражениями (6), (7):From formulas (3) and (4) it follows that for a mechanical oscillatory system without friction at certain frequencies there are no angular displacements along one of the generalized coordinates; dynamic damping modes independent from each other are realized, defined by expressions (6), (7):

1) по координате у2 - 1) in coordinate y 2 -

Figure 00000007
Figure 00000007

2) по координате у1 - 2) in coordinate y 1 -

Figure 00000008
Figure 00000008

3) при равенстве выражений (6) и (7) возникает режим, «совместного» динамического гашения, соответствующий случаю, когда амплитуда колебаний по обеим координатам становится равной нулю, происходящий на частоте:3) with the equality of expressions (6) and (7), a “joint” dynamic damping occurs, corresponding to the case when the oscillation amplitude in both coordinates becomes zero, occurring at the frequency:

Figure 00000009
Figure 00000009

Варьируя длинами плеч Г-образных рычагов и значениями жесткостей пружин, можно изменять частоты динамического гашения.By varying the lengths of the shoulders of the L-shaped levers and the values of the stiffness of the springs, it is possible to change the frequencies of dynamic damping.

Система обобщенных координат у1 и у2 связана с системой координат ϕ, ус следующими соотношениями (9):The system of generalized coordinates y 1 and y 2 is connected with the coordinate system ϕ, y with the following relations (9):

Figure 00000010
Figure 00000010

Для интересующего нас эффекта ϕ=0 при кинематическом возмущении z=z1 необходимо z2=0 выполнение условия у2=у1, что возможно на частоте, определяемой из выражения (8). Если в систему вводится предлагаемое устройство для гашения колебаний тележки транспортного средства, то в отличие от классических представлений режим динамического гашения будет не только по координате у1, но и по координате у2. При «совместном» режиме динамического гашения на амплитудно-частотной характеристике по ϕ будет прямая линия, совпадающая с осью абсцисс (по ус будет один режим динамического гашения).For the effect of interest to us, ϕ = 0 with a kinematic perturbation z = z 1, it is necessary z 2 = 0 to satisfy the condition y 2 = y 1 , which is possible at a frequency determined from expression (8). If the proposed device for damping the vibrations of a vehicle trolley is introduced into the system, then in contrast to the classical concepts, the dynamic damping mode will be not only in coordinate y 1 , but also in coordinate y 2 . By "joint" dynamic mode damping on the amplitude-frequency characteristic of φ is a straight line coinciding with the abscissa (in y will be one with a dynamic blanking mode).

Предлагаемое устройство для гашения колебаний тележки транспортного средства по сравнению с известными виброзащитными системами для объекта защиты, имеющего две степени свободы, позволяет по сравнению с прототипом улучшить виброзащитные свойства через организацию дополнительных режимов динамического гашения.The proposed device for damping the vibrations of a vehicle trolley in comparison with the known vibration protection systems for a protection object having two degrees of freedom allows to improve vibration protection properties in comparison with the prototype through the organization of additional dynamic damping modes.

Использование такого устройства для гашения колебаний тележки транспортного средства в задачах виброзащиты транспортных средств позволяет исключить, при определенных скоростях, угловые колебания, которые приводят к «раскачиванию» транспортного средства.The use of such a device for damping the vibrations of a vehicle trolley in tasks of vibration protection of vehicles allows to exclude, at certain speeds, angular vibrations that lead to the "swinging" of the vehicle.

Возможен вариант выполнения пружин 2, 3, на которых расположен объект защиты 1 (фиг. 2) в виде пружинного демпфера сухого трения, который содержит нижнюю 11 и верхнюю 12 опорные пластины, между которыми коаксиально и концентрично установлены наружная 15, с правым углом подъема витков, и внутренняя 16, с левым углом подъема витков, пружины. Нижняя опорная пластина 11 является основанием, на котором нижние фланцы пружин 15 и 16 закреплены жестко, а между верхней опорной пластиной 12, на которой устанавливается виброизолируемый объект (на чертеже не показано), и верхним фланцем внутренней пружины 16 с левым углом подъема витков, расположен демпфер сухого трения, состоящий из двух, соприкасающихся между собой, нижнего 13 и верхнего 14, цилиндрических дисков. При этом нижний диск 13 жестко связан с верхним фланцем внутренней пружины 16, а верхний диск 14 жестко связан с верхней опорной пластиной 12. Верхний 14 цилиндрический диск демпфера сухого трения выполнен из стали, а нижний 13 цилиндрический диск выполнен из фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, мас. %:A possible embodiment of the springs 2, 3, on which the object of protection 1 is located (Fig. 2) in the form of a dry friction spring damper, which contains the lower 11 and upper 12 support plates, between which the outer 15 is coaxially and concentrically mounted, with the right angle , and internal 16, with the left corner of rise of turns, springs. The lower support plate 11 is the base on which the lower flanges of the springs 15 and 16 are fixed rigidly, and is located between the upper support plate 12, on which the vibration-insulated object is mounted (not shown in the drawing), and the upper flange of the internal spring 16 with the left angle of the coil lifting, dry friction damper, consisting of two cylindrical disks in contact with each other, lower 13 and upper 14. The lower disk 13 is rigidly connected with the upper flange of the inner spring 16, and the upper disk 14 is rigidly connected with the upper support plate 12. The upper 14 cylindrical disk of the dry friction damper is made of steel, and the lower 13 cylindrical disk is made of friction material made of the composition including the following components, with their ratio, wt. %:

- смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных- a mixture of rezol and novolac phenol-formaldehyde смол в соотношении 1:(0,2-1,0)pitches in the ratio 1: (0.2-1.0) 28÷3428 ÷ 34 - волокнистый минеральный наполнитель, содержащийa fibrous mineral filler containing стеклоровинг или смесь стеклоровинга иglass roving or a mixture of glass roving and базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0)basalt fiber in a ratio of 1: (0.1-1.0) 12÷1912 ÷ 19 - графит- graphite 7÷187 ÷ 18 - модификатор трения, содержащий технический углерод- friction modifier containing carbon black в виде смеси с каолином и диоксидом кремнияin the form of a mixture with kaolin and silicon dioxide 7÷157 ÷ 15 - баритовый концентрат- barite concentrate 20÷3520 ÷ 35 - тальк- talc 1,5÷3,01.5 ÷ 3.0

Возможен вариант, когда в качестве материалов, нижнего 13 и верхнего 14, цилиндрических дисков демпфера сухого трения может быть использована сталь, жесткий вибродемпфирующий материал, например типа «Агат», вышеуказанный фрикционный материал, а также различные сочетания этих материалов в паре сухого трения демпфера.It is possible that steel, a rigid vibration-damping material, for example, “Agate” type, the above friction material, as well as various combinations of these materials in a pair of dry friction damper can be used as materials, lower 13 and upper 14, cylindrical disks of the dry friction damper.

Возможен вариант, когда в целях повышения коэффициента демпфирования системы виброизоляции, на поверхностях цилиндрических дисков 13 и 14 демпфера сухого трения, обращенных друг к другу, выполнены концентричные диаметральные канавки 17, на одном из дисков, и выступы 18, на другом диске. Эти входящие друг в друга поверхности взаимодействуют друг с другом без зазоров, что приводит к увеличению поверхностей трения, а следовательно, к увеличению коэффициента демпфирования системы.It is possible that in order to increase the damping coefficient of the vibration isolation system, concentric diametrical grooves 17, on one of the disks, and protrusions 18, on the other disk, are made on the surfaces of the cylindrical disks 13 and 14 of the dry friction damper facing each other. These surfaces entering into each other interact with each other without gaps, which leads to an increase in the friction surfaces and, consequently, to an increase in the damping coefficient of the system.

Возможен вариант, когда в качестве материалов нижнего и верхнего цилиндрических дисков демпфера сухого трения может быть использован спеченный фрикционный материал на основе меди, содержащий цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний, при следующем соотношении компонентов, мас. %:It is possible that sintered friction material based on copper containing zinc, iron, lead, graphite, vermiculite, copper, chromium, antimony and silicon can be used as materials for the lower and upper cylindrical disks of the dry friction damper, in the following ratio of components, wt . %:

цинк 6,0-8,0; железо 0,1-0,2; свинец 2,0-4,0; графит 3,0-7,0; вермикулит 8,0-12,0; хром 4,0-6,0; сурьма 0,05-0,1; кремний 2,0-3,0; медь - остальное.zinc 6.0-8.0; iron 0.1-0.2; lead 2.0-4.0; graphite 3.0-7.0; vermiculite 8.0-12.0; chrome 4.0-6.0; antimony 0.05-0.1; silicon 2.0-3.0; copper is the rest.

Возможен вариант, когда верхний цилиндрический диск 14 выполнен из эластомера, например резины или другого эластичного материала, обладающего высокими демпфирующими свойствами, а нижний цилиндрический диск 13 выполнен из стали.It is possible that the upper cylindrical disk 14 is made of an elastomer, for example rubber or other elastic material having high damping properties, and the lower cylindrical disk 13 is made of steel.

Пружинный демпфер сухого трения работает следующим образом.Spring damper dry friction works as follows.

Наружная 15 и внутренняя 16 пружины демпфера воспринимают значительные статическую и динамическую нагрузки от машины и передают на поддерживающую конструкцию существенно уменьшенную величину динамической нагрузки.The outer 15 and the inner 16 of the damper spring absorb significant static and dynamic loads from the machine and transfer to the supporting structure a significantly reduced amount of dynamic load.

Две пружины 15 и 16, вставленные одна в другую, работают на сжатие, при этом внешняя пружина 15 правого угла подъема поворачивает жестко прикрепленную к ней верхнюю металлическую опорную пластину 12 в одну сторону, а внутренняя пружина 16 левого угла подъема - жестко прикрепленный к ней нижний цилиндрический диск 13 демпфера сухого трения - в другую сторону. Таким образом, используется эффект взаимного поворота в разные стороны концевых витков пружин 15 и 16 вокруг вертикальной оси, благодаря чему в составной опорной плоскости демпфера сухого трения возникают диссипативные силы, т.е. появляется сухое трение. Введение в демпфер сухого трения элемента из резины с повышенным в 10÷15 раз внутренним трением приводит к уменьшению амплитуд колебаний машины в пуско-остановочных режимах в 2÷3 раза. При ударных воздействиях логарифмический декремент затухания колебаний уменьшается.Two springs 15 and 16, inserted one into the other, work in compression, while the external spring 15 of the right angle of rotation rotates the upper metal support plate 12 rigidly attached to it, and the internal spring 16 of the left angle of rotation rotates the lower metal rigidly attached to it the cylindrical disk 13 of the dry friction damper is in the other direction. Thus, the effect of mutual rotation in different directions of the end turns of the springs 15 and 16 around the vertical axis is used, due to which dissipative forces arise in the composite reference plane of the dry friction damper, i.e. dry friction appears. The introduction of a dry friction element from a rubber element with an internal friction increased by 10–15 times leads to a decrease in the vibration amplitudes of the machine in start-stop modes by 2–3 times. Under shock, the logarithmic decrement of the attenuation of oscillations decreases.

Возможен вариант, когда в качестве материалов нижнего и верхнего цилиндрических дисков демпфера сухого трения использован фрикционный материал, выполненный из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, в мас. %: смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных смол в соотношении 1:(0,2-1,0) - 8÷34%; волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0) - 12÷19%; графит - 7÷18%; модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремния - 7÷15%; баритовый концентрат - 20÷35%; тальк - 1,5÷3,0%.It is possible that friction material made of a composition comprising the following components, when their ratio, in wt.%, Is used as materials for the lower and upper cylindrical disks of the dry friction damper %: a mixture of rezol and novolac phenol-formaldehyde resins in the ratio 1: (0.2-1.0) - 8 ÷ 34%; fibrous mineral filler containing glass roving or a mixture of glass roving and basalt fiber in a ratio of 1: (0.1-1.0) - 12 ÷ 19%; graphite - 7 ÷ 18%; a friction modifier containing carbon black in the form of a mixture with kaolin and silicon dioxide - 7 ÷ 15%; barite concentrate - 20 ÷ 35%; talc - 1.5 ÷ 3.0%.

Claims (1)

Система виброизоляции тележки транспортного средства, содержащая упругие элементы и Г-образные рычаги, объект защиты, имеющий две степени свободы, опирается обоими концами на упругие элементы, соединенные с основанием, а верхними концами закреплен на Г-образных рычагах, которые, в свою очередь, одним плечом опираются на упругие элементы, соединенные с основанием, а два других плеча соединены между собой пружиной, объект защиты шарнирно закреплен верхними концами на Г-образных рычагах, а упругие элементы, на которые опирается объект защиты и Г-образные рычаги, расположены относительно оси объекта защиты симметрично, отличающаяся тем, что каждый из упругих элементов, на которые опирается объект защиты, выполнен в виде пружинного демпфера сухого трения, содержащего нижнюю и верхнюю опорные пластины, между которыми коаксиально и концентрично установлены наружная с правым углом подъема витков и внутренняя с левым углом подъема витков пружины, при этом нижняя опорная пластина является основанием, на котором нижние фланцы пружин закреплены жестко, а между верхней опорной пластиной и верхним фланцем внутренней пружины с левым углом подъема витков расположен демпфер сухого трения, состоящий из двух соприкасающихся между собой нижнего и верхнего цилиндрических дисков, при этом нижний диск жестко связан с верхним фланцем внутренней пружины, а верхний диск жестко связан с верхней опорной пластиной, при этом на поверхностях цилиндрических дисков демпфера сухого трения, обращенных друг к другу, выполнены концентричные диаметральные канавки на одном из дисков, и выступы - на другом диске, входящие друг в друга, а в качестве материалов нижнего и верхнего цилиндрических дисков демпфера сухого трения может быть использован спеченный фрикционный материал на основе меди, содержащий цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное; или фрикционный материал, выполненный из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, в мас. %: смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных смол в соотношении 1:(0,2-1,0) - 8÷34%; волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0) - 12÷19%; графит - 7÷18%; модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремния - 7÷15%; баритовый концентрат - 20÷35%; тальк - 1,5÷3,0%.The vibration isolation system of the vehicle trolley, containing elastic elements and L-shaped levers, a protection object having two degrees of freedom, is supported at both ends by elastic elements connected to the base, and the upper ends are fixed on the L-shaped levers, which, in turn, one shoulder rests on elastic elements connected to the base, and the other two shoulders are interconnected by a spring, the object of protection is pivotally mounted with its upper ends on the L-shaped levers, and the elastic elements on which the object of protection rests and L-shaped levers are located symmetrically relative to the axis of the object of protection, characterized in that each of the elastic elements on which the object of protection rests is made in the form of a spring friction damper containing the lower and upper support plates, between which the outer coaxially and concentrically mounted with the right angle of rise of the coils and internal with the left angle of rise of the coils of the spring, while the lower support plate is the base on which the lower flanges of the springs are fixed rigidly, and between the upper support area dry friction damper, consisting of two lower and upper cylindrical disks in contact with each other, and the lower disk is rigidly connected to the upper flange of the internal spring, and the upper disk is rigidly connected to the upper support plate while on the surfaces of the cylindrical disks of the dry friction damper facing each other, concentric diametrical grooves are made on one of the disks, and the protrusions on the other disk are included in each other, and in For the materials of the lower and upper cylindrical disks of the dry friction damper, sintered friction material based on copper containing zinc, iron, lead, graphite, vermiculite, copper, chromium, antimony and silicon can be used, with the following ratio of components, wt. %: zinc 6.0 ÷ 8.0; iron 0.1 ÷ 0.2; lead 2.0 ÷ 4.0; graphite 3.0 ÷ 7.0; vermiculite 8.0 ÷ 12.0; chrome 4.0 ÷ 6.0; antimony 0.05 ÷ 0.1; silicon 2.0 ÷ 3.0; copper - the rest; or friction material made from a composition comprising the following components, in their ratio, in wt. %: a mixture of rezol and novolac phenol-formaldehyde resins in the ratio 1: (0.2-1.0) - 8 ÷ 34%; fibrous mineral filler containing glass roving or a mixture of glass roving and basalt fiber in a ratio of 1: (0.1-1.0) - 12 ÷ 19%; graphite - 7 ÷ 18%; a friction modifier containing carbon black in the form of a mixture with kaolin and silicon dioxide - 7 ÷ 15%; barite concentrate - 20 ÷ 35%; talc - 1.5 ÷ 3.0%.
RU2016149838A 2016-12-19 2016-12-19 Vibration insulation system of the vehicle bogie RU2645474C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016149838A RU2645474C1 (en) 2016-12-19 2016-12-19 Vibration insulation system of the vehicle bogie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016149838A RU2645474C1 (en) 2016-12-19 2016-12-19 Vibration insulation system of the vehicle bogie

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2645474C1 true RU2645474C1 (en) 2018-02-21

Family

ID=61258936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016149838A RU2645474C1 (en) 2016-12-19 2016-12-19 Vibration insulation system of the vehicle bogie

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2645474C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU182197U1 (en) * 2018-03-12 2018-08-07 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учереждение Высшего Образования "Самарский Государственный Университет Путей Сообщения" (Самгупс) Device for damping vibrations of a vehicle trolley

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4403681A (en) * 1980-09-30 1983-09-13 The Boeing Company Three directional vibration isolator
RU95050U1 (en) * 2009-12-08 2010-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ИрГУПС (ИрИИТ)) DEVICE FOR EXTINGUISHING VIBRATIONS OF A VEHICLE TROLLEY
CN102359699A (en) * 2011-09-05 2012-02-22 常州市润源经编机械有限公司 Anchor of warp knitting machine
RU2558770C1 (en) * 2014-04-01 2015-08-10 Олег Савельевич Кочетов Kochetov's dry friction damper build in spring vibrator isolator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4403681A (en) * 1980-09-30 1983-09-13 The Boeing Company Three directional vibration isolator
RU95050U1 (en) * 2009-12-08 2010-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ИрГУПС (ИрИИТ)) DEVICE FOR EXTINGUISHING VIBRATIONS OF A VEHICLE TROLLEY
CN102359699A (en) * 2011-09-05 2012-02-22 常州市润源经编机械有限公司 Anchor of warp knitting machine
RU2558770C1 (en) * 2014-04-01 2015-08-10 Олег Савельевич Кочетов Kochetov's dry friction damper build in spring vibrator isolator

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU182197U1 (en) * 2018-03-12 2018-08-07 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учереждение Высшего Образования "Самарский Государственный Университет Путей Сообщения" (Самгупс) Device for damping vibrations of a vehicle trolley

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2558770C1 (en) Kochetov's dry friction damper build in spring vibrator isolator
JP2019202749A (en) Suspension mechanism, multi-suspension mechanism, and damper
RU2645474C1 (en) Vibration insulation system of the vehicle bogie
RU2594259C1 (en) Kochetov dry friction damper
RU2597702C2 (en) Vibration isolator by kochetov with dry friction
RU95050U1 (en) DEVICE FOR EXTINGUISHING VIBRATIONS OF A VEHICLE TROLLEY
US9732826B2 (en) Centrifugal pendulum vibration control device
RU2645489C1 (en) Vibration insulation system
EP3406783A1 (en) Washing machine
JP2020197239A (en) Damper and seat suspension mechanism
RU2645453C1 (en) Vibration protection system with the control mechanism for its elastic and dissipative properties
RU2604913C2 (en) Dry friction spring damper by kochetov
RU2652939C1 (en) Combined vibration isolation system of torsion type
RU2643065C1 (en) Rubber-metal vibration isolation device
RU2646970C1 (en) Spring dry friction damper with resilient damping element
RU2643068C1 (en) Vibration isolator for objects with an offset center of mass
RU2643069C1 (en) Vibration isolator of suspended type
RU2671133C2 (en) Dry friction damper
RU2669238C2 (en) Spring dry friction damper
RU2646971C1 (en) Spring dry friction damper
RU2672217C1 (en) Vibration-insulated platform
RU2639204C1 (en) Amortizing foundation rack for equipment
RU2659667C2 (en) Vibration isolator with symmetrically located springs
RU2671700C2 (en) Spring dry friction damper
RU2645467C1 (en) Vibroizolator combined with plate net damper