RU2708517C2 - Rotary damper - Google Patents

Rotary damper Download PDF

Info

Publication number
RU2708517C2
RU2708517C2 RU2017143549A RU2017143549A RU2708517C2 RU 2708517 C2 RU2708517 C2 RU 2708517C2 RU 2017143549 A RU2017143549 A RU 2017143549A RU 2017143549 A RU2017143549 A RU 2017143549A RU 2708517 C2 RU2708517 C2 RU 2708517C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sleeve
possibility
shaft
nut
housing
Prior art date
Application number
RU2017143549A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017143549A (en
RU2017143549A3 (en
Inventor
Станислав Игоревич Немчанинов
Валентин Иванович Парафейник
Original Assignee
Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва"
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 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" filed Critical Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва"
Priority to RU2017143549A priority Critical patent/RU2708517C2/en
Publication of RU2017143549A publication Critical patent/RU2017143549A/en
Publication of RU2017143549A3 publication Critical patent/RU2017143549A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2708517C2 publication Critical patent/RU2708517C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/02Vibration-dampers; Shock-absorbers with relatively-rotatable friction surfaces that are pressed together
    • F16F7/04Vibration-dampers; Shock-absorbers with relatively-rotatable friction surfaces that are pressed together in the direction of the axis of rotation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to the machine building. Rotary damper includes housing on one side of which shaft is installed with possibility of rotation and without possibility of axial movement. Sleeve with a main compression spring is screwed onto the threaded part of the shaft inside the housing. Sleeve is fixed in the housing so that when the shaft rotates, the sleeve only has translational motion. Screw with composite nut is installed coaxially with shaft with possibility of free rotation and without possibility of axial movement. Composite nut pre-deforms the main spring and is fixed in the sleeve so that when the sleeve moves the composite nut has only translational movement. Under action of the force created by the main spring, the composite nut represents two elements moving along the screw, which are extended by the compression spring. Spring force is adjusted by means of nut moving along extreme element.
EFFECT: resistance to motion is achieved, which increases as the speed of rotation of the damper elements increases in any climatic conditions of operation.
1 cl, 3 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к устройствам, ограничение скорости поворота элементов космического аппарата, под действием движущего момента, создаваемого пружинными приводами механических устройств развертывания этих элементов.The present invention relates to devices, limiting the speed of rotation of the elements of the spacecraft, under the action of the torque created by the spring drives of the mechanical deployment devices of these elements.

Из существующего уровня техники известен поворотный демпфер (патент RU 2440522 C1 F16F 9/12 22.12.2008), содержащий корпус со сформированным в нем принимающим каналом с отверстием на одном конце и нижним участком на другом. Поворотный элемент расположен с возможностью вращения и удержания в открытом концевом участке принимающего канала. Поршень расположен между поворотным элементом и спиральной пружиной, находящейся в нижнем участке. Стопорное средство препятствует повороту поршня и заставляет поршень останавливаться в предварительно определенном начальном положении. Средство блокирования перемещения препятствует перемещению поршня за пределы второго положения. Перемещающее средство содержит смещающее средство и кулачковый механизм. Смещающее средство смещает поршень из первого положения в направлении второго положения, деформируя спиральную пружину, при этом сопротивление вращения поворотного элемента, увеличивается по мере увеличения угла его поворота, тем самым ограничивая скорость вращения поворотного элемента.From the prior art, a rotary damper is known (patent RU 2440522 C1 F16F 9/12 12/22/2008), comprising a housing with a receiving channel formed therein with an opening at one end and a lower section at the other. The pivoting member is rotatably and held in the open end portion of the receiving channel. The piston is located between the rotary element and the coil spring located in the lower section. The locking means prevents the piston from turning and causes the piston to stop at a predetermined starting position. The displacement blocking means prevents the piston from moving beyond the second position. The moving means comprises a biasing means and a cam mechanism. The biasing means displaces the piston from the first position in the direction of the second position, deforming the coil spring, while the rotation resistance of the rotary element increases as its rotation angle increases, thereby limiting the rotation speed of the rotary element.

Недостатками конструкции данного поворотного демпфера является то, что при его использовании в составе механических устройств развертывания элементов космического аппарата, под действием движущего момента, создаваемого пружинными приводами этих устройств, ограничение скорость поворота одного элемента относительно другого достигается за счет создания демпфером сопротивления движению, которое увеличивается в процессе поворота и становится максимальным в конце движения, то есть сопротивление движению создаваемое демпфером зависит от величины деформации спиральной пружины. Таким образом, данный демпфер работает как тормоз и при использовании в конструкции механических устройств развертывания элементов космического аппарата будет препятствовать непосредственному их развертыванию.The design shortcomings of this rotary damper is that when it is used as a part of mechanical devices for deploying elements of the spacecraft under the action of the driving moment created by the spring drives of these devices, the limitation of the speed of rotation of one element relative to another is achieved due to the creation of a resistance to movement by the damper, which increases in the turning process and becomes maximum at the end of the movement, that is, the resistance to movement created by the damper depends from the magnitude of the deformation of the spiral spring. Thus, this damper works like a brake and, when used in the construction of mechanical devices for deploying elements of the spacecraft, will impede their immediate deployment.

Из существующего уровня техники наиболее близким к заявленному решению (прототипом) является поворотный демпфер (патент US 2003/0111308 A1 F16F 9/14 19.06.2003), содержащий корпус с множеством камер заполненных жидкостью с заданной вязкостью. В корпус устанавливается вал с возможностью вращения относительно корпуса, имеющий несколько лопастей, количество которых равно количеству камер в корпусе. Лопасти, делят камеры на сжимающие и расширяющиеся камеры. Причем вал имеет отверстия, которые позволяют вязкой жидкости через центр ротора перетекать из сжимающих камер в расширяющиеся камеры при вращении ротора, под действием крутящего момента, при этом сопротивление вращения ротора, увеличивается по мере увеличения скорости его поворота, тем самым ограничивая скорость вращения поворотного элемента.From the existing level of technology, the closest to the claimed solution (prototype) is a rotary damper (patent US 2003/0111308 A1 F16F 9/14 06/19/2003) containing a housing with many chambers filled with liquid with a given viscosity. A shaft is mounted in the housing rotatably relative to the housing, having several blades, the number of which is equal to the number of chambers in the housing. The blades divide the chambers into constricting and expanding chambers. Moreover, the shaft has openings that allow viscous fluid through the center of the rotor to flow from the compression chambers to the expanding chambers when the rotor rotates under the action of a torque, while the rotation resistance of the rotor increases as its rotation speed increases, thereby limiting the rotation speed of the rotary element.

Недостатками конструкции данного поворотного демпфера является то, что при его использовании в составе механических устройств развертывания элементов космического аппарата, под действием движущего момента, создаваемого пружинными приводами этих устройств, ограничение скорость поворота одного элемента относительно другого зависит от того в каких климатических условиях находится демпфер, то есть сопротивление движению создаваемое демпфером увеличивается при охлаждении жидкости и уменьшается при ее нагреве. Таким образом, в условиях космического пространства такое устройство будет требовать обеспечения определенных температурных режимов, что повлечет за собой усложнение конструкции демпфера и потребления дополнительной энергии с космического аппарата.The design shortcomings of this rotary damper is that when it is used as a part of mechanical devices for deploying elements of the spacecraft, under the action of the torque generated by the spring drives of these devices, the limitation of the speed of rotation of one element relative to another depends on the climatic conditions of the damper, then there is resistance to movement created by the damper increases when the liquid is cooled and decreases when it is heated. Thus, in outer space, such a device will require certain temperature conditions, which will entail the complication of the damper design and the consumption of additional energy from the spacecraft.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании поворотного демпфера, при использовании которого в составе механических устройств развертывания элементов космического аппарата, под действием движущего момента, создаваемого пружинными приводами этих устройств, ограничение скорости поворота одного элемента относительно другого достигается за счет создания демпфером сопротивления движению, которое увеличивается по мере увеличения скорости поворота этих элементов, в любых климатических условиях эксплуатации.The problem to which the claimed invention is directed is to create a rotary damper, using which, as part of the mechanical devices for deploying elements of the spacecraft, under the action of the torque created by the spring drives of these devices, the speed of rotation of one element relative to another is achieved by creating a damper resistance to movement, which increases with increasing speed of rotation of these elements in any climatic conditions kspluatatsii.

Поставленная задача предлагаемого изобретения достигается за счет использования поворотного демпфера, содержащего корпус, в который устанавливается вал с возможностью вращения и без возможности осевого перемещения. На резьбовую часть вала, находящуюся внутри корпуса, навинчивается втулка с основной пружиной сжатия и фиксируется в корпусе таким образом, что бы при повороте вала втулка имела только поступательное движение. Соосно с валом, с возможностью свободного вращения и без возможности осевого перемещения, устанавливается винт с составной гайкой, которая, предварительно деформируя основную пружину, фиксируется во втулке таким образом, что бы при перемещении втулки составная гайка имела только поступательное движение, под действием усилия созданного основной пружиной. Составная гайка представляет собой два элемента вместе двигающихся по винту, распираемые пружиной сжатия, усилие которой регулируется с помощью гайки перемещающейся по крайнему элементу. При этом все винтовые передачи должны удовлетворять условию, при котором угол подъема резьбы должен быть больше угла трения в соответствующей резьбе.The task of the invention is achieved through the use of a rotary damper containing a housing in which the shaft is mounted with the possibility of rotation and without the possibility of axial movement. A sleeve with a main compression spring is screwed onto the threaded part of the shaft inside the case and fixed in the case so that when the shaft rotates, the sleeve has only translational motion. Coaxially with the shaft, with the possibility of free rotation and without the possibility of axial movement, a screw with a compound nut is installed, which, after deforming the main spring, is fixed in the sleeve so that when the sleeve is moved, the composite nut has only translational motion, under the action of the force created by the main spring. A composite nut consists of two elements moving together along a screw, bursting with a compression spring, the force of which is regulated by means of a nut moving along the extreme element. Moreover, all helical gears must satisfy the condition under which the angle of the thread should be greater than the angle of friction in the corresponding thread.

На фиг. 1 представлен общий вид поворотного демпфера;In FIG. 1 shows a general view of a rotary damper;

На фиг. 2 - демпфер в начале развертывания;In FIG. 2 - damper at the beginning of deployment;

На фиг. 3 - демпфер в конце развертывания.In FIG. 3 - damper at the end of deployment.

Поворотный демпфер, содержит корпус 1, в который устанавливается вал 2 с возможностью вращения и без возможности осевого перемещения. На резьбовую часть вала, находящуюся внутри корпуса, навинчивается втулка 8 с основной пружиной сжатия 5 и фиксируется в корпусе таким образом, что бы при повороте вала втулка имела только поступательное движение. Соосно с валом, с возможностью свободного вращения и без возможности осевого перемещения, устанавливается винт 3 с составной гайкой 4, которая, предварительно деформируя основную пружину, фиксируется во втулке таким образом, что бы при перемещении втулки составная гайка имела только поступательное движение, под действием усилия созданного основной пружиной. Составная гайка представляет собой два элемента вместе двигающихся по винту, распираемые пружиной сжатия 6, усилие которой регулируется с помощью гайки 7 перемещающейся по крайнему элементу. При этом все винтовые передачи должны удовлетворять условию, при котором угол подъема резьбы должен быть больше угла трения в соответствующей резьбе.The rotary damper comprises a housing 1 into which a shaft 2 is mounted rotatably and without axial movement. A sleeve 8 with a main compression spring 5 is screwed onto the threaded part of the shaft inside the case and fixed in the case so that when the shaft rotates, the sleeve has only translational movement. Coaxial with the shaft, with the possibility of free rotation and without the possibility of axial movement, a screw 3 is installed with a composite nut 4, which, after deforming the main spring, is fixed in the sleeve so that when the sleeve is moved, the composite nut has only translational movement under the action of force created by the main spring. A composite nut consists of two elements moving together along a screw, bursting with a compression spring 6, the force of which is regulated by means of a nut 7 moving along the extreme element. Moreover, all helical gears must satisfy the condition under which the angle of the thread should be greater than the angle of friction in the corresponding thread.

Поворотный демпфер работает следующим образом. При повороте вала демпфера (на угол α под действием крутящего момента М, с заданной угловой скоростью ω), втулка с основной пружиной перемещаются по валу с заданной линейной скоростью V1 на расстояние S. Основная пружина, предварительно деформированная составной гайкой, начинает действовать на нее с заданным усилием F1, достаточным для смещения последней со скоростью V2 равной скорости смещения втулки. Скорость V2 зависит от сил трения, возникающих в винтовой передаче винт-составная гайка и определяется усилием F2 пружины сжатия, находящаяся между двумя элементами составной гайки, которое регулируется с помощью гайки, перемещающейся по крайнему элементу. В момент, когда угловая скорость вала становится больше заданной, скорость смещения втулки становится больше скорости смещения составной гайки

Figure 00000001
это приводит к тому, что основная пружина начинает сжиматься, а усилие F1 начинает расти, пока не достигнет значения достаточного для обеспечения условия V1=V2. Таким образом, увеличение усилия F1 приводит к росту сопротивления перемещения втулки и как следствие вращения вала, за счет чего происходит ограничения скорости вращения вала.Rotary damper works as follows. When the damper shaft is rotated (by an angle α under the action of a torque M, with a given angular velocity ω), the sleeve with the main spring moves along the shaft with the given linear speed V 1 by the distance S. The main spring, previously deformed by the compound nut, begins to act on it with a given force F 1 sufficient to displace the latter with a speed V 2 equal to the speed of the sleeve. The speed V 2 depends on the frictional forces arising in the screw gear screw-compound nut and is determined by the force F 2 of the compression spring located between the two elements of the composite nut, which is regulated by a nut moving along the extreme element. At the moment when the angular velocity of the shaft becomes greater than the set, the displacement speed of the sleeve becomes greater than the displacement speed of the composite nut
Figure 00000001
this leads to the fact that the main spring begins to compress, and the force F 1 begins to increase until it reaches a value sufficient to ensure the condition V 1 = V 2 . Thus, an increase in the force F 1 leads to an increase in the resistance to movement of the sleeve and, as a consequence, the rotation of the shaft, due to which the speed of rotation of the shaft is limited.

Claims (2)

1. Поворотный демпфер, содержащий корпус, с одной стороны которого устанавливается вал с возможностью вращения и без возможности осевого перемещения, отличающийся тем, что на резьбовую часть вала, находящуюся внутри корпуса, навинчивается втулка с основной пружиной сжатия и фиксируется в корпусе таким образом, чтобы при повороте вала втулка имела только поступательное движение, соосно с валом, с возможностью свободного вращения и без возможности осевого перемещения, устанавливается винт с составной гайкой, которая, предварительно деформируя основную пружину, фиксируется во втулке таким образом, чтобы при перемещении втулки составная гайка имела только поступательное движение под действием усилия, созданного основной пружиной, составная гайка представляет собой два элемента, вместе двигающихся по винту, распираемые пружиной сжатия, усилие которой регулируется с помощью гайки, перемещающейся по крайнему элементу.1. A rotary damper comprising a housing, on one side of which a shaft is mounted with the possibility of rotation and without the possibility of axial movement, characterized in that a sleeve with a main compression spring is screwed onto the threaded part of the shaft located inside the housing and fixed in the housing so that when turning the shaft, the sleeve had only translational motion, coaxial with the shaft, with the possibility of free rotation and without the possibility of axial movement, a screw is installed with a compound nut, which By aligning the main spring, it is fixed in the sleeve so that when moving the sleeve the composite nut has only translational motion under the action of the force created by the main spring, the composite nut consists of two elements moving together along a screw, bursting by a compression spring, the force of which is regulated by the nut moving along the extreme element. 2. Поворотный демпфер по п. 1, отличающийся тем, что все винтовые передачи должны удовлетворять условию, при котором угол подъема резьбы должен быть больше угла трения в соответствующей резьбе.2. The rotary damper according to claim 1, characterized in that all helical gears must satisfy the condition under which the angle of the thread should be greater than the angle of friction in the corresponding thread.
RU2017143549A 2017-12-12 2017-12-12 Rotary damper RU2708517C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143549A RU2708517C2 (en) 2017-12-12 2017-12-12 Rotary damper

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143549A RU2708517C2 (en) 2017-12-12 2017-12-12 Rotary damper

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017143549A RU2017143549A (en) 2019-06-14
RU2017143549A3 RU2017143549A3 (en) 2019-10-04
RU2708517C2 true RU2708517C2 (en) 2019-12-09

Family

ID=66947224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017143549A RU2708517C2 (en) 2017-12-12 2017-12-12 Rotary damper

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2708517C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB206828A (en) * 1922-11-10 1925-09-10 Charles Marcus Improvements in shock absorbers for vehicles
GB264964A (en) * 1926-08-21 1927-02-03 Francis George Eckford A new or improved shock absorber
SU436943A1 (en) * 1972-04-05 1974-07-25 Предприятие П/Я В-2877 Dry friction damper
JP2017133348A (en) * 2016-01-29 2017-08-03 億豐綜合工業股▲分▼有限公司 Travel controller, and curtain having the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB206828A (en) * 1922-11-10 1925-09-10 Charles Marcus Improvements in shock absorbers for vehicles
GB264964A (en) * 1926-08-21 1927-02-03 Francis George Eckford A new or improved shock absorber
SU436943A1 (en) * 1972-04-05 1974-07-25 Предприятие П/Я В-2877 Dry friction damper
JP2017133348A (en) * 2016-01-29 2017-08-03 億豐綜合工業股▲分▼有限公司 Travel controller, and curtain having the same

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017143549A (en) 2019-06-14
RU2017143549A3 (en) 2019-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10451145B2 (en) System and device for window covering system
CN106460989B (en) Device for kinetic damping
EP3312475A2 (en) Compound harmonic drive assembly
RU2010109855A (en) SPRING BRAKE OF A DRIVING MECHANISM, DRIVING BY MOTION USED IN HOME CONDITIONS A SCREEN, AND A DRIVING MECHANISM SUPPLIED WITH SUCH BRAKE
US20040050643A1 (en) Clutch actuator
JP6666681B2 (en) Double screw motion transducer
RU2708517C2 (en) Rotary damper
EP2993374B1 (en) Magnetic damping systems
US10010894B2 (en) Apparatus for retarding rotary nozzle speed
CN108252883A (en) A kind of flexible rotating driver based on shape-memory alloy wire
DE102008007536A1 (en) Linear drive with highly geared single-stage gearbox and the possibility of integration for an energy storage and a hydraulic brake
RU2015146371A (en) METHOD FOR OPERATING A GEAR PUMP AND A GEAR PUMP
US20120167344A1 (en) Shock-absorber device
EP1500863B1 (en) Pump
US3953012A (en) Torsional extrusion energy absorber or extrusion torque limiter
NO158074B (en) HYDRAULIC BRAKING AND / OR LOCKING DEVICE AND USE OF THE DEVICE BL.A. AS DIFFERENTIAL BRAKE AND / OR DIFFERENTIAL LOCK.
US20200386294A1 (en) Rack and pinion damper
US20070261930A1 (en) Rotation damper
RU151546U1 (en) ADJUSTABLE PLUNGER PUMP
US10730416B2 (en) Energy absorbing assembly
GB2078908A (en) Torque transmitting device
TWI691659B (en) The rotary damper
US3343424A (en) Timing device
SU1451783A2 (en) Coupling
US20240125307A1 (en) Directional Motive Force Generation Device