RU2657629C1 - Амортизатор с квазинулевой жесткостью - Google Patents
Амортизатор с квазинулевой жесткостью Download PDFInfo
- Publication number
- RU2657629C1 RU2657629C1 RU2017113211A RU2017113211A RU2657629C1 RU 2657629 C1 RU2657629 C1 RU 2657629C1 RU 2017113211 A RU2017113211 A RU 2017113211A RU 2017113211 A RU2017113211 A RU 2017113211A RU 2657629 C1 RU2657629 C1 RU 2657629C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shock absorber
- stiffness
- quasi
- wall
- rigid
- Prior art date
Links
- 230000035939 shock Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 10
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 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
- F16F1/00—Springs
- F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
- F16F1/32—Belleville-type 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
- F16F1/00—Springs
- F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
- F16F1/373—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by having a particular shape
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области машиностроения. Амортизатор с кназинулевой жесткостью сводчатой формы изготовлен из упругого материала. Амортизатор содержит первый жесткий хомут. Первый хомут (6) опоясывает амортизатор и выполнен с возможностью регулирования степени натяжения. Стойка (4) из упругого материала установлена по центру. Второй жесткий хомут (5) опоясывает стойку с возможностью регулирования степени натяжения. Достигается упрощение конструкции и возможность регулировки номинальной нагрузки и жесткости. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования, аппаратов и приборов, а также человека-оператора от воздействия вибрационных и ударных нагрузок.
Известна виброопора (патент №2294857 кл. В62D 24/02, 2007 г.), которая предназначается для крепления кузова к раме автомобиля с изменяемой жесткостной характеристикой и состоит из резиновой подушки, основания виброопоры и перемещающейся втулки с самостопорящейся резьбовой частью, на верхней цилиндрической части которой имеется шестигранник под ключ, при перемещении втулки подушка изменяет свою вертикальную жесткость обратно пропорционально длине выступающей части.
Недостатком является отсутствие возможности уменьшения жесткости виброопоры до нуля, невозможность регулирования номинальной нагрузки.
Известен виброизолятор с квазинулевой жесткостью (патент №2298119 кл. F16F 7/08, 2007 г.), который может быть использован для защиты технологического оборудования, аппаратуры и приборов, а также человека-оператора от воздействия вибрационных и ударных нагрузок.
Данное средство защиты от вибрации содержит плоские упругие и демпфирующие элементы. При этом плоские упругие элементы выполняют в виде пакета упругих элементов арочного типа. Демпфирование колебаний осуществляют с помощью вязкоупругого демпфера, выполненного в виде упругодемпфирующего кольца, связанного с упругими элементами через втулки и расположенного в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси пакета упругих элементов, за счет радиальной деформации упругих элементов.
Упругодемпфирующее кольцо имеет в поперечном сечении форму круга, эллипса, треугольника, квадрата, прямоугольника, многоугольника. Полость упругодемпфирующего кольца может быть заполнена вязкой жидкостью или сжатым до определенного давления воздухом или газом.
Недостатком аналога является сложность конструкции. Кроме того, изобретению присущи малая область квазинулевой жесткости и отсутствие возможности удобного регулирования номинальной нагрузки и заданной малой жесткости.
Прототипом является амортизатор с квазинулевой жесткостью (патент №2557865 кл. F16F 1/32, F16F 1/32, 2015 г.). Прототип выполнен сводчатой формы из упругого материала и включает жесткий хомут, опоясывающий амортизатор, при этом нагрузка амортизатора, при которой наблюдается квазинулевая жесткость, регулируется степенью натяжения жесткого хомута.
Недостатком прототипа является наличие единственного органа управления, как следствие невозможность одновременной регулировки номинальной нагрузки и жесткости конструкции. Таким образом, невозможна точная настройка виброизолятора в области номинальной нагрузки и заданной малой жесткости.
Технической задачей заявляемого изобретения является создание практичного амортизатора с квазинулевой жесткостью с возможностью регулировки отдельно номинальной нагрузки и жесткости виброизолятора.
Поставленная задача решается тем, что заявляемый амортизатор с квазинулевой жесткостью сводчатой формы, изготовленный из упругого материала, включающий жесткий хомут, опоясывающий амортизатор и регулирующий степень натяжения, дополнительно включает по центру стойку из упругого материала, опоясанную жестким хомутом с возможностью регулирования степени натяжения.
На фигуре показана конструкция заявляемого амортизатора с квазинулевой жесткостью.
Заявляемый амортизатор с квазинулевой жесткостью условно состоит из верхней опорной стенки 1, стенки 2 и нижней опорной стенки 3, при этом верхняя опорная стенка 1, стенка 2 и нижняя опорная стенки 3 являются единой конструкцией, изготовленной из упругого материала. Снизу от верхней опорной стенки 1 крепится стойка 4, выполненная из пористого упругого материала или материала, обладающего низкой жесткостью. Заявляемый амортизатор с квазинулевой жесткостью располагается нижней опорной стенкой 1 и стойкой 4 на неподвижной поверхности или фундаменте. Виброизолируемое оборудование опирается на верхнюю опорную стенку 3. Стойка 4 опоясана жестким хомутом 5, который находится в натянутом состоянии. Нижняя опорная стенка 3 опоясана жестким хомутом 6. Жесткие хомуты 5 и 6 должны иметь возможность регулирования степени натяжения.
Заявляемый амортизатор с квазинулевой жесткостью работает следующим образом.
Под действием нагрузки заявляемый амортизатор с квазинулевой жесткостью сжимается и стенка 2 испытывает два вида деформации: изгиб и сжатие в радиальном направлении. Деформация изгибом стенки 2 без учета деформации сжатия имеет линейную силовую характеристику. Нагрузка, действующая на амортизатор с квазинулевой жесткостью, воспринимается изгибом наклонной стенки 2 и продольным сжатием стойки 4. По мере сжатия амортизатора с квазинулевой жесткостью радиальное сжатие стенки 2 увеличивается. Это приводит к тому, что стенка 2 стремится вернуться в исходное положение, компенсируя деформацию за счет изгиба. Данное обстоятельство придает силовой характеристике конструкции заданную нелинейность. При большем сжатии амортизатора с квазинулевой жесткостью радиальное сжатие стенки 2 достигает своего максимума. При еще большем сжатии амортизатора с квазинулевой жесткостью стенка 2 за счет деформации сжатия стремится выгнуться по ходу деформации.
Таким образом, в данном положении стенка 2 обладает в вертикальном направлении отрицательной жесткостью. Размеры элементов заявляемого амортизатора с квазинулевой жесткостью подбираются таким образом, чтобы в данном положении жесткость деформации стенки 2 в вертикальном направлении в совокупности с жесткостью стойки 4 компенсировались отрицательной жесткостью стенки 2 в вертикальном направлении. Следовательно, в данном положении наблюдается квазинулевая жесткость. Нагрузку, соответствующую этому положению, обозначим как номинальную.
Изготовление стойки 4 из пористого упругого материала или материала, обладающего низкой жесткостью, позволяет при увеличении степени натяжения жесткого хомутf 5 повышать жесткостью стойки 4 при сжатии в вертикальном направлении. Таким образом, чем сильнее натянут жесткий хомут 5, тем больше номинальной нагрузка заявляемого амортизатора с квазинулевой жесткостью и больше его жесткость при номинальной нагрузке.
Жесткий хомут 6 определяет потенциальную энергию стенки 2 за счет радиального сжатия. Чем сильнее натянут жесткий хомут 6, тем сложнее сжать стенку 2, следовательно, больше вклад в формирование силовой характеристики деформации за счет радиального сжатия стенки. Это приводит к увеличению степени нелинейности силовой характеристики. Таким образом, чем сильнее натянут жесткий хомут 6, тем ниже жесткость заявляемого амортизатора с квазинулевой жесткостью при номинальной нагрузке. Также увеличение степени натяжения жесткого хомута 6 приводит к увеличению номинальной нагрузки.
Следовательно, совместное изменение степени натяжения жестких хомутов 5 и 6 позволяет вместе регулировать номинальную нагрузку и жесткость амортизатора с квазинулевой жесткостью.
Материалом верхней опорной стенки 1, стенки 2, нижней опорной стенки 3 и стойки 4 может быть любой упругий материал, допускающий большую упругую деформацию, например резина, ее производные, полиуретаны, другие упругие полимерные материала, металлы и сплавы с высокой максимальной относительной деформацией, а также другие подобные материалы, имеющие небольшое значение модуля Юнга.
Жесткие хомуты 5 и 6 должны быть выполнены из жесткого материала, например металлов, сплавов, жестких полимерных материалов, пластиков и других подобных материалов, имеющих большое значение модуля Юнга.
Для возможности регулирования степени натяжения жесткого хомута 5 в момент, когда заявляемый амортизатор с квазинулевой жесткостью установлен на поверхность, необходимо предусмотреть возможность доступа в регулировочному органу жесткого хомута 5. С этой целью можно выполнить отверстие в верхней опорной стенке 1, стенке 2 или нижней опорной стенке 3, через которое можно проводить регулирование, к примеру, отверткой или другим инструментом.
Благодаря квазинулевой жесткости заявляемый амортизатор с квазинулевой жесткостью почти не передает переменные динамические воздействия от вибрации и внешних возбуждающих переменных и ударных сил, виброизолирует фундамент, повышает надежность работы и долговечность виброизолируемого объекта. Применение жестких хомутов 5 и 6 позволяет плавно регулировать номинальную нагрузку и жесткость заявляемого средства защиты от вибрации. Данное обстоятельство позволяет компенсировать неточности монтажа и выбора материала упругих элементов, подстраиваться под различную нагрузку, что делает заявляемое средство защиты от вибрации более гибким в применении, а применение доступных и недорогих материалов - удобным и недорогим в изготовлении. Применение жестких хомутов 5 и 6 позволяет изменять силовую характеристику амортизатора и увеличивать номинальную нагрузку в два раза по сравнению со случаем со слабо натянутыми жесткими хомутами 5 и 6 или без них.
Claims (1)
- Амортизатор с кназинулевой жесткостью сводчатой формы, изготовленный из упругого материала, включающий жесткий хомут, опоясывающий амортизатор и регулирующий степень натяжения, отличающийся тем, что дополнительно по центру уставлена стойка из упругого материала, опоясанная жестким хомутом с возможностью регулирования степени натяжения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017113211A RU2657629C1 (ru) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | Амортизатор с квазинулевой жесткостью |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017113211A RU2657629C1 (ru) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | Амортизатор с квазинулевой жесткостью |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2657629C1 true RU2657629C1 (ru) | 2018-06-14 |
Family
ID=62620085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017113211A RU2657629C1 (ru) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | Амортизатор с квазинулевой жесткостью |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2657629C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115388115A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-11-25 | 福州大学 | 一种基于低密度金属橡胶的高阻尼准零刚度隔振器 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0849494A1 (fr) * | 1996-11-26 | 1998-06-24 | Automobiles Peugeot | Support hydroélastique notamment pour la suspension d'un groupe motopropulseur dans la caisse d'un véhicule automobile |
RU2298119C1 (ru) * | 2005-09-19 | 2007-04-27 | Олег Савельевич Кочетов | Способ виброизоляции и виброизолятор с квазинулевой жесткостью |
DE102008029642A1 (de) * | 2008-06-23 | 2009-12-31 | Häussermann Lamellen GmbH | Tellerfederanordnung |
RU2557865C1 (ru) * | 2014-06-20 | 2015-07-27 | Анвар Рашитович Валеев | Амортизатор с квазинулевой жесткостью |
-
2017
- 2017-04-17 RU RU2017113211A patent/RU2657629C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0849494A1 (fr) * | 1996-11-26 | 1998-06-24 | Automobiles Peugeot | Support hydroélastique notamment pour la suspension d'un groupe motopropulseur dans la caisse d'un véhicule automobile |
RU2298119C1 (ru) * | 2005-09-19 | 2007-04-27 | Олег Савельевич Кочетов | Способ виброизоляции и виброизолятор с квазинулевой жесткостью |
DE102008029642A1 (de) * | 2008-06-23 | 2009-12-31 | Häussermann Lamellen GmbH | Tellerfederanordnung |
RU2557865C1 (ru) * | 2014-06-20 | 2015-07-27 | Анвар Рашитович Валеев | Амортизатор с квазинулевой жесткостью |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115388115A (zh) * | 2022-08-24 | 2022-11-25 | 福州大学 | 一种基于低密度金属橡胶的高阻尼准零刚度隔振器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2557865C1 (ru) | Амортизатор с квазинулевой жесткостью | |
US5310157A (en) | Vibration isolation system | |
US5390892A (en) | Vibration isolation system | |
EP0487637B1 (en) | Vibration isolation system | |
US5669594A (en) | Vibration isolating system | |
JP3035334B2 (ja) | ばね架装台 | |
US20140117600A1 (en) | High stiffness vibration damping apparatus, methods and systems | |
JP5886721B2 (ja) | 構造物用制振ダンパー | |
JP2008157296A (ja) | 動吸振器 | |
RU2657629C1 (ru) | Амортизатор с квазинулевой жесткостью | |
KR101898926B1 (ko) | 무게중심 보정이 가능한 광학 테이블용 진동 방지 장치 | |
JP3735593B2 (ja) | 建築物の免震支持装置 | |
JP7091190B2 (ja) | 複合型制震装置 | |
JP2002147528A (ja) | 除振マウント | |
JP2003148540A5 (ru) | ||
US6394435B1 (en) | Shock isolator system | |
RU2463497C1 (ru) | Виброизолятор с квазинулевой жесткостью | |
RU2298119C1 (ru) | Способ виброизоляции и виброизолятор с квазинулевой жесткостью | |
RU2426920C1 (ru) | Виброопора | |
CA2182000C (en) | Vibration isolation system | |
US3135506A (en) | Shock-absorbers and the like | |
RU2627042C1 (ru) | Способ виброизоляции кочетова | |
RU2654890C1 (ru) | Способ динамического гашения колебаний объекта защиты и устройство для его осуществления | |
RU2792996C1 (ru) | Адаптивный виброизолятор для виброакустической защиты промышленного оборудования и трубопроводов | |
JPH03117743A (ja) | 制振装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190418 |