RU76691U1 - Устройство гашения колебаний - Google Patents

Устройство гашения колебаний Download PDF

Info

Publication number
RU76691U1
RU76691U1 RU2007148430/22U RU2007148430U RU76691U1 RU 76691 U1 RU76691 U1 RU 76691U1 RU 2007148430/22 U RU2007148430/22 U RU 2007148430/22U RU 2007148430 U RU2007148430 U RU 2007148430U RU 76691 U1 RU76691 U1 RU 76691U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sound
absorption chamber
chamber
sound absorption
heat
Prior art date
Application number
RU2007148430/22U
Other languages
English (en)
Inventor
Иван Иванович Воженин
Original Assignee
Иван Иванович Воженин
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 Иван Иванович Воженин filed Critical Иван Иванович Воженин
Priority to RU2007148430/22U priority Critical patent/RU76691U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU76691U1 publication Critical patent/RU76691U1/ru

Links

Landscapes

  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

Техническое решение относится к области демпфирующих устройств, и может быть использовано в любой области техники для гашения колебаний, преимущественно в приборостроении и радиоэлектронной технике. Устройство содержит плиту, установленную, по меньшей мере, на трех куполообразных, эластичных, газонепроницаемых, мембранных опорах, каждая из которых содержит узел регулирования акустического давления, размещенный в герметизированном корпусе со звукоотражающей поверхностью. Узел регулировки звукового давления в корпусе выполнен в виде звукопоглощающего элемента, включающего систему жидкость - насыщенный пар с границей раздела, сформированной на развитой поверхности теплового аккумулятора Кроме того, оно содержит дополнительную изолированную от внешней среды камеру, снабженную теплообменником и выполненную с возможностью сообщения с камерой поглощения звука путем возможности перемещения паров из камеры поглощения звуков в дополнительную камеру и возврата сконденсированных паров в камеру поглощения звуков, при этом суммарная теплоемкость тепловых аккумуляторов этих опор составляет не менее 3 МДж/°С. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Техническое решение относится к области машиностроения, а именно, области демпфирующих устройств, и может быть использовано в любой области техники для гашения колебаний, преимущественно в приборостроении и радиоэлектронной технике.
Известно (SU, авторское свидетельство №1017852), энергопоглощающее устройство, содержащее корпус, крышку с отверстием, через которое пропущен шток с поршнем. В корпусе с обеих сторон его торцов, симметрично относительно его середины, выполнены проточки, в которых с чередованием размещен эластичный материал с разной податливостью. Кроме того, симметрично относительно поршня, размещены гофрированные эластичные оболочки, заполненные сыпучим материалом, а на штоке поршня, коаксиально эластичным оболочкам, установлены пружины, одни концы которых жестко связаны с поршнем, а другие - с крышками корпуса. Такое выполнение устройства позволяет увеличить его энергоемкость.
Под воздействием нагрузки поршень, перемещаясь вниз, деформирует сыпучий материал, сжимает одну и растягивает другую пружину. В процессе этого гофрированная оболочка продавливается в расточки корпуса, заполненные эластичным материалом с разной податливостью. Это увеличивает ход поршня и обеспечивает большую энергоемкость устройства.
Известен также (SU, авторское свидетельство 1337580) гаситель вибраций, содержащий корпус, с выполненными в нем симметрично его оси полостями в виде каналов, сужающихся на концах и
расположенных под углом к оси корпуса, в которых размещены шарики, причем отношение диаметра шариков к диаметру каналов выбрано равным 0,98±0,01.
При колебаниях объекта, шарики, размещенные внутри каналов, совершают возвратно-поступательное движение. В процессе соударения шариков с торцевыми поверхностями каналов происходит гашение вибраций объекта в виброударном режиме.
Известны (SU, авторское свидетельство 1696783) также способ гашения резонансных колебаний гидромеханической системы упругодемпферных опор высокоскоростных роторов и устройство для его осуществления, содержащее корпус, с расположенным в нем подшипником для ротора, упругий элемент, размещенный между корпусом и подшипником, трубопровод для подачи в корпус рабочей жидкости, на входе которого в корпус установлен модулятор проходного сечения, соединенный с задатчиком частоты модуляции, измерителем амплитуды колебаний и компаратором, связывающим последний с задатчиком частоты модуляции. Такая конструкция обеспечивает повышение эффективности гашения за счет расширения частотного диапазона
Технические решения, упомянутые выше, представляющие известный уровень техники в данной области, обеспечивают гашение колебаний или амортизацию прибора, однако, в большей своей части они обладают существенным недостатком: их жесткость является зависимой величиной от нагрузочной характеристики, поэтому в ряде случаев такие амортизаторы недостаточно эффективны.
Наиболее близким аналогом разработанного устройства можно признать (RU, патент 2124659) устройство для гашения колебаний, содержащее корпус, размещенную в нем виброгасящую опору и расположенный между ними элемент, поглощающий колебания,
характеризующееся тем, что поглощающий колебания элемент заключен в герметичный объем и содержит источник насыщенного пара, тепловой аккумулятор и систему жидкость - насыщенный пар с границей раздела, сформированной на развитой поверхности теплового аккумулятора.
Недостатком известного технического решения можно признать высокую жесткость системы из-за использования металлического сильфона.
Техническая задача, решаемая посредством разработанной конструкции, состоит в создании универсального устройства, обеспечивающего гашение колебаний акустического диапазона.
Технический результат, получаемый при реализации разработанной конструкции, состоит в повышении уровня виброзащиты, используемого оборудования.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать устройство гашения колебаний, содержащее плиту, установленную, по меньшей мере, на трех куполообразных, эластичных, газонепроницаемых мембранных опорах, каждая из которых содержит узел регулирования акустического давления, размещенный в герметизированном корпусе со звукоотражающей поверхностью, причем узел регулировки звукового давления в корпусе выполнен в виде звукопоглощающего элемента, включающего систему жидкость - насыщенный пар с границей раздела, сформированной на развитой поверхности теплового аккумулятора, а также дополнительную изолированную от внешней среды камеру, снабженную теплообменником (радиатором) и выполненную с возможностью сообщения с камерой поглощения звука, таким образом, чтобы была возможность перемещения паров из камеры поглощения звуков в дополнительную камеру и возврата
сконденсированных паров в камеру поглощения звуков, при этом тепловой аккумулятор выполнен в виде структуры чередующихся элементов из теплоемких материалов и промежутков между ними, суммарная площадь поверхности этих элементов (SΣм2) больше их суммарного объема (VΣдм3), отнесенного к теплопроводности материала (λмВт/м°К): SΣ>BVΣм (В - размерный коэффициент равный 2·105Bт/м2·°K), а суммарная площадь промежутков на плоскости сечения теплового аккумулятора, перпендикулярной направлению распространения акустических колебаний больше 0,5 дм2, при этом критерием оптимальности конструкции может быть отношение dP/dV0=P/(V0+A(C/E)), если А≈2·104·°К·дм3, где V0 - объем среды (дм3), Р - давление в объеме (атм), С - теплоемкость теплового аккумулятора (кДж/°К·кг), Е - удельная теплота парообразования (кДж/кг) суммарная теплоемкость тепловых аккумуляторов этих опор составляет не менее 3 кДж/°С. Плита может быть выполнена из металла или металлического сплава, пластика и т.д. Мембраны могут быть выполнены из любого газонепроницаемого эластичного материала, например резины, майлара и т.д. Регулирование положения плиты над корпусами опор осуществляется датчиками положения плиты с помощью управляемых испарителей, расположенных в камере поглощения звука и представляющих собой закрытые электрические нагреватели.
Известно, что давление насыщенного пара над жидкостью зависит только от температуры системы. Увеличение давления насыщенного пара приводит к переходу его части в жидкую фазу, и наоборот, уменьшение - к испарению части жидкости, поэтому граница раздела жидкость - насыщенный пар с фиксированной температурой является идеальным поглотителем любого отклонения давления от термодинамически равновесного. Вместе с тем
конденсация и испарение жидкости сопровождаются отдачей или поглощением тепла, следовательно, изменением температуры этой границы. В этой связи возникает необходимость термостатирования этой границы при техническом использовании фазового перехода пар-жидкость в качестве поглотителя колебаний давления. Чем сильнее сглажены температурные колебания границы, тем выше податливость устройства.
Граница раздела жидкость - насыщенный пар формируется на поверхности термостата смачиванием ее за счет конденсации или сил адгезии.
Поскольку в настоящее время звукопрозрачных пленок с абсолютно газо-барьерными свойствами по отношению к компонентам воздуха нет, встает проблема защиты герметизированного объема от проникновения посторонних газов, прежде всего от паров воды. Для этого предложено использовать дополнительную герметизированную камеру с диффузионным механизмом перекачки газов из объема звукопоглощения в дополнительную камеру, для чего в этой дополнительной камере температура должна быть ниже температуры испарения рабочей жидкости и она должна быть соединена с камерой поглощения звука двумя каналами: одним для засасывания паров из объема поглощения звука, вторым для возврата конденсированных паров. Поскольку температура в дополнительной камере меньше температуры, чем в основной камере, парциальное давление рабочего газа в дополнительной камере также будет меньше чем в основной камере, это будет приводить к накоплению посторонних газов, а также конденсации и отстою воды в дополнительной камере.
Принципиальная схема устройства представлена на чертеже, при этом использованы следующие обозначения: плита - 1,
мембранная опора - 2, корпус - 3, тепловой аккумулятор - 4, испаряемая жидкость - 5, испаритель жидкости - 6, дополнительная камера - 7, теплообменник (радиатор) - 8, канал из камеры гашения колебаний в дополнительную - 9, канал для возврата сконденсированной жидкости из дополнительной камеры в основную - 10, датчики положения плиты над корпусами - 11.
Предложенное устройство работает следующим образом.
Акустическое поле, порожденное внешними вибрациями, распространяется в среде насыщенного пара. Достигнув границы раздела, жидкость - насыщенный пар, сформированной на поверхности теплового аккумулятора путем смачивания его поверхности конденсатом, за счет разности температур пара и теплового аккумулятора, акустические колебания поглощаются на этой границе раздела. Насыщенный пар, проходя через канал (9) в дополнительную камеру (7) будет конденсироваться в этой камере, в качестве теплообменника (радиатора) могут служить стенки дополнительной камеры (7), охлаждаемые с наружи окружающим воздухом. При этом конденсат, очищенный от посторонних газов возвращается через канал (10) в камеру поглощения колебаний. Устройство в соответствии с изобретением реализовано в образце, состоящим из плиты, покоящейся на трех виброгасящих опорах, каждая из которых представляла собой стальной корпус емкостью 1 дм3 с тепловым аккумулятором высотой 45 мм в виде спирали из алюминиевой жести толщиной 1 мм и межвитковыми зазорами 0,4 мм. Суммарная теплоемкость трех тепловых аккумуляторов составляла 5 кДж/°С. Опоры были герметизированы куполообразными мембранами из металлизированных пленок LCP. В качестве рабочей жидкости использовался пентан. Зазор между корпусом опоры и плитой составлял 4 мм и контролировался
датчиком IME12-08NNSZW2K. На дне корпусов размещались испаряемая жидкость с погруженными в нее испарителями. Экспериментально был получен эффект гашения вибраций - 50 дБ.
Устройство для гашения вибраций не имеет ограничений на габариты, на температурные условия использования, на величину вибраций, обеспечивает высокий уровень поглощения вибраций, его жесткость не зависит от нагрузочной характеристики. Оно значительно проще в части аппаратурной реализации по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения. В силу отмеченных преимуществ виброзащитное устройство, в соответствии с настоящим изобретением, получит широкое использование в современной технике.

Claims (3)

1. Устройство гашения колебаний, содержащее плиту, установленную, по меньшей мере, на трех куполообразных, эластичных, газонепроницаемых, мембранных опорах, каждая из которых содержит узел регулирования акустического давления, размещенный в герметизированном корпусе со звукоотражающей поверхностью, причем узел регулировки звукового давления в корпусе выполнен в виде звукопоглощающего элемента, включающего систему жидкость - насыщенный пар с границей раздела, сформированной на развитой поверхности теплового аккумулятора, а также дополнительную изолированную от внешней среды камеру, снабженную теплообменником и выполненную с возможностью сообщения с камерой поглощения звука путем возможности перемещения паров из камеры поглощения звуков в дополнительную камеру и возврата сконденсированных паров в камеру поглощения звуков, при этом тепловой аккумулятор выполнен в виде структуры чередующихся элементов из теплоемких материалов и промежутков между ними, суммарная площадь поверхности этих элементов (SΣм2) больше их суммарного объема (VΣдм3), отнесенного к теплопроводности материала (λмВт/м°К):SΣ>BVΣм, где В - размерный коэффициент равный 2·105 Вт/м2·°К, а суммарная площадь промежутков на плоскости сечения теплового аккумулятора, перпендикулярной направлению распространения акустических колебаний превышает 0,5 дм2.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит в камере поглощения звука испаритель.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью регулирования положения плиты над корпусами опор с использованием датчиков положения плиты и управляемых испарителей, расположенных в камере поглощения звука.
Figure 00000001
RU2007148430/22U 2007-12-27 2007-12-27 Устройство гашения колебаний RU76691U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007148430/22U RU76691U1 (ru) 2007-12-27 2007-12-27 Устройство гашения колебаний

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007148430/22U RU76691U1 (ru) 2007-12-27 2007-12-27 Устройство гашения колебаний

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU76691U1 true RU76691U1 (ru) 2008-09-27

Family

ID=39929298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007148430/22U RU76691U1 (ru) 2007-12-27 2007-12-27 Устройство гашения колебаний

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU76691U1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5816373A (en) Pneumatic tuned mass damper
US10208742B2 (en) Arrangement and method for damping vibrations during microscopic examinations
JP4285561B2 (ja) 外燃機関
CN103726905A (zh) 具有改进的热负载能力的扬声器
JP6781899B2 (ja) 熱音響装置
JP2011127870A (ja) 熱音響機関
RU166886U1 (ru) Пневматическая виброизолирующая опора
RU76691U1 (ru) Устройство гашения колебаний
KR20230035582A (ko) 열 기관 및 그 제조 방법
US10495354B2 (en) Low vibration cryogenic refrigerator
WO2009084981A1 (en) Vibration damping device
GB2472470A (en) Variable liquid column oscillator using wave energy
RU2124659C1 (ru) Устройство для гашения колебаний
US11231234B2 (en) Acoustic panel with vapor chambers
JP2021063645A (ja) 液体撹拌構造、沸騰冷却装置、及び電子機器
KR101685169B1 (ko) 고효율 파력 발전 장치
Sobol et al. Miniature PT cryocooler activated by resonant piezoelectric compressor and passive warm expander
SU1456654A1 (ru) Устройство дл гашени вибраций
RU2236617C1 (ru) Динамический гаситель колебаний
EP3699422A1 (en) A thermal apparatus
RU42870U1 (ru) Гидравлическая виброопора
RU2805244C1 (ru) Аппарат пульсирующего горения с гашением вибраций
SU968538A1 (ru) Амортизатор
RU132848U1 (ru) Гидравлическая виброопора
RU2170362C2 (ru) Модульный агрегат топливоподачи системы питания двигателя транспортного средства

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20161228