Инерционный демпфер для упругихэлементов

Инерционный демпфер для упругихэлементов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

со =о о < ° я ен <- »

46А

»(509802

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено26.1.1.74 (2!)207968 с присоединением эаявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05,04, 76, Бвлле (45) Дата опубликования описания

1) Я. Кл, G 01L 19/06

Государственный номнтет

Совета Мнннстров СССР во делам нзобретеннй н открытнй

) УД1 5З1.787 (088. 8) И. К. Панфилов, Г. П. Приказчиков, С. С. Евстигнеев н О. В. Слюсарев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИНЕРЦИОННЫЙ ДЕМПФЕР ДЛЯ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение относится области точного при боростроения, а именно к технике обеспечения виброустой живости и вибропрочности прецизион ных упругих элементов приборов давления, например силоизмерительных цилиндрьческих пружин и мембран с жестким центром., Изобретение может быть использовано для ,повышения точности и надежности высокоточных устройсь, работающих в широком диапа,зоне ьибрационных частот и нагрузок. l0

Известны демпфируюшие устрой тва для ,упругих элементов, обеспечивающие их вибрэустойчивость в широком диапазоне вибрацион ных нагрузок и частот, выполненные в виде набора дисков, снабженных резиновым ободом15 и установленных на осях со свободной вращения с легким поджатием обода к упругому элементу. Резиновый обод и его поджатие к упругому элементу обеспечивают кинемати» ческую связь инерционной массы диска с уп-20 ругим элементом как в статических, так и в динамических условиях, обеспечивая при действии вибрационных ускорений гашение колебаний упругого элемента иа резонансных частотах, 25

Однако присоединение инерционной массы за счет поджатия резинового обода к упруго му элементу, хотя и незначительно, но влия ет на статическую характеристику упругого .элемента и вносит определенную нестабильность в его работу при отсутствии вибрации в температурном диапазоне.

Гакое искажение статической характеристиетн в прецизионных упругих элементах, например силоизмерительных цилиндрических пружинах,,к которым предъявляется требование по дом пустимой нестабильности характеристик ме ,нее 0,1-0,5% в течение длительного срока службы, ограничивает их применение, В то же время установка демпфера с боль шим или меньшим поджатием чем оптимальное

Р

Ф приводит к соответствующему изменению си лы связи с инерционной массой и при деЛ ствии ускоренйй к соответствующему умень е ,шению степени демпфирования. Постановка ,демпфера с заданным моментом поворота массы относительно упругого элемента является достаточно сложной технологической операцией.

509802

Целью изобретения является повышение виброустойчивости и тячности работы прецизионных упругих элементов, работающих в широком диапазоне вибрационь1х,нагрузок, без искажения статической характеристики упругих элементов в рабочем диапазоне температур.

Поставленная пель достигается тем, что в предложенном демпфере на Ьбразующей пс -, верхности диска выполнены с переменным шагом профилированные пазы, в которых с зазором размещены витки демпфируемой пружины.

Например, для цилиндричесикх пружин наиболее оптимальным является трапецеидальный профиль с углом наклона, соответствую бдим углу наклона витков пружины (B пазы устанавливают один или два витка пружины с заданным зазором).

Такой демпфер не оказывает влияния на статическую характеристику элемента, так как при отсутствии вибраций нет непосредственной кянематической связи демпфера с упI ругим элементом, но является эффективным средством гашения резонансных колебаний упругого элемента за счет сил инерции массы дисков, При этом величина успокаивающей силы пропорциональна перво1. степени скорости смещения подвижной части элемента и равно@ мерна при разном уровне виб ационных ускорений.

Изменяя зазор между ободо и демпфируемым элементом, массу и тело дисков, легко получить любую степень деМпфирова; ния, Операция уятановки демпфер4 являет ся достаточно . простой.

На чертеже приведено устройство в общем виде.

Инерционный демпфер состоит из инерцион О ной массы 1, выполненной в виде набора дисков (обычно приборных шарикоподшипников), на которые надет резиновый обод 2 с профилированными пазами 3, вписки установ лены на осях 4,с зазором пазов 3: обода М

2 к демпфируемому упругому элементу 5 на одном с ним основании 6.

Шаг 4 пазов на ободе; ширина паза о и угол наклона сС витков пружины и па

0 -зов на ободе выбраны, исходя из соответствующего профиля демпфируемси"о элемента, и обычно задаются переленными, чтобы один обод можно было применять для демпфирования с заданной степенью ряда упругих

:элементов или одного элемента при пере- М менных растяжениях. с

Параметры 1, сс обода задаются перемен о ,!ными я соответствуют Ьпр, мин zp.макс

- (где A межвитковый зазор). /

Инерционный демпфер работает следующим образ ом.

Г1ри воздействии вынужденных вибрациояных колебаний в области резонансных частот начинают возникать динамические смещения подвижной части упругого элемента 5.

При первом смещении элемента в одном направлении он воздействует на обод 2 и заставляет диск поворачиваться в том же направлении с определенной скоростью. При последующем смешении элемента в противопо» ложном направлении ему приходится затратить часть или всю свою =-нергию на изменеI ние направления вращения,.массы дисков.

При этом происходит гашение колебаний

1 упругого элемента за счет динамических сил массы диСка, которые пропорциональны первой степени скорости смещения упругого элемента, За счет этих сил происходит демпфирование колебаний упругого элемента с практически 1 постоянной степенью демпфирования для разного уровня ускорений, что обеспечивает высокую циклическую i прочность и точность работы упругого элемента при разном уровне нагрузок и частот. В то же время из- а отсутствия непосредственной кинематической связи с демпфируемым упругим элементом в статических условиях предлагаемый инерционный демпфер не влияет на статическую характеристику упругого элемента, Учитывая, что упругий элемент совершает не только продольные колебания на резонансных частотах, но и поперечные колебания, нсЧболее целесообразно применять набор демпферов, расположенных под разными углами или установленных в разных частях демпфируемо»г о элемента (обычно два ) .

Увеличением числа демпферов для однсн.о элемента достигается также уменьшение габаритов каждого демпфера (необходимая для демпфирования масса дисков разбивается на несколько масс;,).

Необходимая степень демпфирования каждого упругого элемента в зависимости ют ,его массы и жесткости,. достигается варьи рсванием массы диска, их числом, профилем пазов,и зазором между ободом и демпфируемым элементом, Эти параметры уточняются при экспериментальной отработке.

Инерционный демпфер может быть прим йен для любого упругого элемента, имеющего, рубчатый профиль или снабженного деталью с чаким профилем, например штока жесткого центра мембранного упругого элемента, вы полненного в виде рейки.

509801

Составитель H Opлosa

Редактор Л.утехина Техред М.Семенов КорР Р Л.Брахннна

Заказ

Иэд. МЯ/О Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская иаб., 4

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула из обретения

Инерционный демпфер для упругих елементоев, например цилиндрических пружин в манометри- .ческих приборах, содержащий инериионную-.

1массу в виде диска, установленного на оси ,и контактирующего с демпфируемым элемен б ,том, о т л и ч а ю ш и и с я .тем, что,,с .елью повышения виброустойчивости и исклю чения влияния демпфера на статйческую хь» рактеристику, на образующей поверхности диска выполнены с переменным шагом проф..ли рованные пазы, в которых с зазором разме шены витки Дэмп4ируемой пружины.