RU2646970C1 - Spring dry friction damper with resilient damping element - Google Patents
Spring dry friction damper with resilient damping element Download PDFInfo
- Publication number
- RU2646970C1 RU2646970C1 RU2016151412A RU2016151412A RU2646970C1 RU 2646970 C1 RU2646970 C1 RU 2646970C1 RU 2016151412 A RU2016151412 A RU 2016151412A RU 2016151412 A RU2016151412 A RU 2016151412A RU 2646970 C1 RU2646970 C1 RU 2646970C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylindrical
- dry friction
- damper
- disk
- friction damper
- Prior art date
Links
- 238000013016 damping Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000002783 friction material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 6
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 6
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 claims description 6
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 3
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 3
- 239000011133 lead Substances 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000010428 baryte Substances 0.000 description 1
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;phenol Chemical compound O=C.OC1=CC=CC=C1 SLGWESQGEUXWJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 1
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
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
- 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
- F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
- F16F3/02—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction
- F16F3/04—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction composed only of wound springs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению.The invention relates to mechanical engineering.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является устройство с переменной структурой демпфирования [Патент РФ на изобретение №2303722], содержащее корпус с размещенным в нем штоком с поршнем, причем на конце штока закреплена виброизолируемая масса, удерживаемая пружинами, а демпфер сухого трения выполнен в виде фрикционной втулки с ограничительными упорами по торцам, причем усилие прижатия фрикционных элементов к втулке осуществляется через регулировочные винты, которые связаны с исполнительным серводвигателем, а сигнал на включение серводвигателя поступает от микропроцессора, управляющего работой демпфера сухого трения по заданной характеристике и связанного с датчиком виброускорений (прототип).The closest technical solution to the claimed object is a device with a variable damping structure [RF Patent for the invention No. 2303722], comprising a housing with a rod with a piston placed in it, and a vibration-proof mass held by springs is fixed at the end of the rod, and the dry friction damper is made in the form the friction sleeve with restrictive stops at the ends, and the force of pressing the friction elements to the sleeve is carried out through the adjustment screws that are connected to the actuating servo motor, and The cash for switching on the servomotor comes from a microprocessor that controls the operation of the dry friction damper according to a given characteristic and is associated with a vibration acceleration sensor (prototype).
Недостатком такого типа устройств виброизоляции является большая стоимость системы виброзащиты, которая не всегда оправдана из-за ее сравнительно невысокой эффективности демпфирования.The disadvantage of this type of vibration isolation devices is the high cost of the vibration protection system, which is not always justified due to its relatively low damping efficiency.
Технический результат - повышение эффективности демпфирования в резонансном режиме.EFFECT: increased damping efficiency in a resonant mode.
Это достигается тем, что в пружинном демпфере сухого трения с упругодемпфирующим элементом, содержащем 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, при этом верхний цилиндрический диск демпфера сухого трения выполнен из стали, а нижний цилиндрический диск выполнен из фрикционного материала, а 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, на поверхностях цилиндрических дисков демпфера сухого трения, обращенных друг к другу, выполнены концентричные осесимметричные сферические поверхности: на одном из дисков - сферический выступ, а на другом диске - сферическая впадина, причем сферический выступ выполнен из стали, а сферическая впадина из фрикционного материала, например спеченного фрикционного материала на основе меди, содержащего 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 spring dry friction damper with an elastic damping element containing the lower and upper support plates, between which the outer with the right angle of the rise of the coils and the inner with the left angle of the rise of the spring are coaxially and concentrically installed, while the lower support plate is the base, on which the lower flanges of the springs are fixed rigidly, and between the upper support plate and the upper flange of the internal spring with a left angle of elevation of the coils is a dry friction damper, consisting of two touching the lower and upper cylindrical disks, while the lower disk is rigidly connected to the upper flange of the inner spring, and the upper disk is rigidly connected to the upper support plate, while concentric diametrical grooves are made on the surfaces of the cylindrical disks of the dry friction damper facing each other on one of the disks and protrusions on the other disk, which enter into each other, while the upper cylindrical disk of the dry friction damper is made of steel, and the lower cylindrical disk is made of friction about the material, and 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 that enter into each other, on the surfaces of the cylindrical disks of the dry friction damper facing each other, are made concentric axisymmetric spherical surfaces: on one of the disks there is a spherical protrusion, and on the other disk there is a spherical cavity, the spherical protrusion made of steel and the spherical cavity made of friction material Such sintered friction material based on copper, a zinc, iron, lead, graphite, vermiculite, copper, chromium, antimony and silicon in the following ratio, wt%:
На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого демпфера сухого трения с упругодемпфирующим элементом, на фиг. 2 - вариант выполнения демпфера сухого трения, состоящего из двух соприкасающихся между собой нижнего 3 и верхнего 4 цилиндрических дисков.In FIG. 1 shows a general view of the proposed dry friction damper with an elastic damping element, FIG. 2 is an embodiment of a dry friction damper consisting of two lower 3 and upper 4 cylindrical disks in contact with each other.
Пружинный демпфер сухого трения с упругодемпфирующим элементом содержит нижнюю 9 и верхнюю 2 опорные пластины, между которыми коаксиально и концентрично установлены наружная 5 с правым углом подъема витков и внутренняя 6 с левым углом подъема витков пружины. Нижняя опорная пластина 9 установлена на основании 1, а нижние фланцы пружин 5 и 6 закреплены на ней жестко, при этом между верхней опорной пластиной 2, на которой устанавливается виброизолируемый объект (на чертеже не показан), и верхним фланцем внутренней пружины 6 с левым углом подъема витков расположен демпфер сухого трения, состоящий из двух соприкасающихся между собой нижнего 3 и верхнего 4 цилиндрических дисков. При этом нижний диск 3 жестко связан с верхним фланцем внутренней пружины 6, а верхний диск 4 жестко связан с верхней опорной пластиной 2. Верхний 4 цилиндрический диск демпфера сухого трения выполнен из стали, а нижний 3 цилиндрический диск выполнен из фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты при их соотношении, в мас.%:The dry friction spring damper with an elastic damping element comprises lower 9 and upper 2 support plates, between which the outer 5 with the right angle of the coil and the inner 6 with the left angle of the coil of the spring are coaxially and concentrically mounted. The
Возможен вариант, когда в качестве материалов нижнего 3 и верхнего 4 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 dry friction pair of a damper can be used as materials for the lower 3 and upper 4 cylindrical disks of the dry friction damper.
Возможен вариант, когда в целях повышения коэффициента демпфирования системы виброизоляции на поверхностях цилиндрических дисков 3 и 4 демпфера сухого трения, обращенных друг к другу, выполнены концентричные диаметральные канавки 7 на одном из дисков и выступы 8 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 on the surfaces of the
Возможен вариант, когда на поверхностях цилиндрических дисков 3 и 4 демпфера сухого трения, обращенных друг к другу, выполнены концентричные осесимметричные сферические поверхности (на чертеже не показано): на одном из дисков - сферический выступ, а на другом диске - сферическая впадина, причем сферический выступ выполнен из стали, а сферическая впадина из фрикционного материала, например спеченного фрикционного материала на основе меди, содержащего 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.It is possible that concentric axisymmetric spherical surfaces (not shown) are made on the surfaces of
Возможен вариант, когда верхний цилиндрический диск 4 выполнен из эластомера, например резины или другого эластичного материала, обладающего высокими демпфирующими свойствами, а нижний цилиндрический диск 3 выполнен из стали.It is possible that the upper
Возможен вариант, когда к нижнему 3 цилиндрическому диску демпфера сухого трения жестко прикреплен упругодемпфирующий элемент 10, коаксиально и осесимметрично расположенный внутри внутренней пружины 6 с левым углом подъема витков. Упругодемпфирующий элемент 10 испытывает знакопеременные крутильные колебания и повышает коэффициент демпфирования системы виброизоляции в целом. Упругодемпфирующий элемент 10 выполнен в виде цилиндра из эластомера, например полиуретана, или из фрикционного материала, работающего при знакопеременных крутильных нагрузках.It is possible that an elastic-
Пружинный демпфер сухого трения с упругодемпфирующим элементом работает следующим образом.Spring dry friction damper with an elastic damping element operates as follows.
Наружная 5 и внутренняя 6 пружины демпфера воспринимают значительные статическую и динамическую нагрузки от машины и передают на поддерживающую конструкцию существенно уменьшенную величину динамической нагрузки.The outer 5 and inner 6 springs of the damper absorb significant static and dynamic loads from the machine and transfer to the supporting structure a significantly reduced value of the dynamic load.
Две пружины 5 и 6, вставленные одна в другую, работают на сжатие, при этом внешняя пружина 5 правого угла подъема поворачивает жестко прикрепленную к ней верхнюю металлическую опорную пластину 2 в одну сторону, а внутренняя пружина 6 левого угла подъема - жестко прикрепленный к ней нижний цилиндрический диск 3 демпфера сухого трения в другую сторону. Таким образом, используется эффект взаимного поворота в разные стороны концевых витков пружин 5 и 6 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
Возможен вариант, когда к нижнему 3 цилиндрическому диску демпфера сухого трения жестко прикреплен своей верхней торцевой поверхностью цилиндрический упругодемпфирующий элемент 10 из полиуретана, коаксиально и осесимметрично расположенный внутри внутренней пружины 6 с левым углом подъема витков, при этом к нижней торцевой поверхности цилиндрического упруго демпфирующего элемента 10 жестко прикреплен дополнительный шайбовый демпфер 11 из фрикционного материала, контактирующий с нижней 9 опорной пластиной пружинного демпфера сухого трения, поверхность контакта которой с дополнительным шайбовым демпфером 11 покрыта фрикционным материалом.It is possible that a cylindrical
Возможен вариант, когда на поверхностях верхнего и нижнего цилиндрических дисков 4 и 3 демпфера сухого трения, обращенных друг к другу, выполнены концентричные осесимметричные цилиндрические поверхности (фиг. 2), причем на нижнем диске 3 - цилиндрический выступ 7, а на верхнем диске 4 - цилиндрическая выемка 8, причем цилиндрический выступ 7 выполнен из стали, а цилиндрическая выемка 8 из фрикционного материала.It is possible that concentric axisymmetric cylindrical surfaces (Fig. 2) are made on the surfaces of the upper and lower
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016151412A RU2646970C1 (en) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | Spring dry friction damper with resilient damping element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016151412A RU2646970C1 (en) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | Spring dry friction damper with resilient damping element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2646970C1 true RU2646970C1 (en) | 2018-03-12 |
Family
ID=61627575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016151412A RU2646970C1 (en) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | Spring dry friction damper with resilient damping element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2646970C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4732372A (en) * | 1984-08-20 | 1988-03-22 | Budd Company | Dampers for mechanical railway springs |
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 |
RU2594259C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-08-10 | Олег Савельевич Кочетов | Kochetov dry friction damper |
-
2016
- 2016-12-27 RU RU2016151412A patent/RU2646970C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4732372A (en) * | 1984-08-20 | 1988-03-22 | Budd Company | Dampers for mechanical railway springs |
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 |
RU2594259C1 (en) * | 2015-01-12 | 2016-08-10 | Олег Савельевич Кочетов | Kochetov dry friction damper |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2558770C1 (en) | Kochetov's dry friction damper build in spring vibrator isolator | |
RU2594259C1 (en) | Kochetov dry friction damper | |
RU2597702C2 (en) | Vibration isolator by kochetov with dry friction | |
RU2646970C1 (en) | Spring dry friction damper with resilient damping element | |
RU2646971C1 (en) | Spring dry friction damper | |
RU2604913C2 (en) | Dry friction spring damper by kochetov | |
RU2551568C1 (en) | Kochetov's spring vibration isolator | |
RU2671133C2 (en) | Dry friction damper | |
RU2669238C2 (en) | Spring dry friction damper | |
RU2643065C1 (en) | Rubber-metal vibration isolation device | |
RU2643064C1 (en) | Combined vibration isolator | |
KR101221474B1 (en) | Variable friction damper | |
RU2645474C1 (en) | Vibration insulation system of the vehicle bogie | |
RU2645489C1 (en) | Vibration insulation system | |
RU2659667C2 (en) | Vibration isolator with symmetrically located springs | |
RU2671700C2 (en) | Spring dry friction damper | |
RU2643068C1 (en) | Vibration isolator for objects with an offset center of mass | |
RU2643069C1 (en) | Vibration isolator of suspended type | |
RU2671136C2 (en) | Inbuilt spring damper | |
RU2653329C1 (en) | Combined vibration iso | |
RU2639204C1 (en) | Amortizing foundation rack for equipment | |
RU2671130C2 (en) | Inbuilt spring damper | |
RU2645453C1 (en) | Vibration protection system with the control mechanism for its elastic and dissipative properties | |
RU2646022C1 (en) | Kochetov spring vibration isolator | |
RU2663567C2 (en) | Spring vibration isolator with mesh damper |