Демпфер

Демпфер відноситься до механізмів гасіння і стабілізації швидкості робочої ланки. Демпфуючі механізми широко відомі, до них відносяться масляні автомобільні амортизації, до них також можна віднести амортизацію, відому по авт.свід. СРСР №1573259 по кл. F16F13/00. Недолік цих амортизацій полягає незначна поворотнопоступальна хода робочої ланки. До демпфуючих пристроїв також можна віднести муфту ковзання, відому по авт.свід. СРСР №233063 кл. 21d, 40 УДКF06d. Проте найближчим прототипом є механізм, відомий по заявці №2031211578 від 15.12.2003p., де він виконує роль демпфера, хоча названий "Пристрій для переміщення вантажів". По цій заявці УКРПАТЕНТом ухвалено позитивне рішення. Механізм містить корпус, в якому на осях закріплено 2 зубчаті колеса, при обертанні яких рідина подається з камери всмоктування в камеру нагнітання. Зубчаті колеса в сукупності з корпусом є шестерним роторним насосом. При цьому камери сполучені між собою в замкнутий контур руху рідини. Проте замість шестерного насоса може бути використаний, наприклад шиберний роторний насос. Недолік відомого механізму полягає у відсутності автоматичного регулятора, що забезпечує постійність швидкості руху рідини і оборотів вхідної осі незалежно від прикладеного на неї крутного моменту. Постійність оборотів необхідно забезпечити особливо у разі використовування демпфера в пристроях для переміщення вантажів, наприклад при порятунку людей, з високих споруд при пожежах, коли вага вантажу може коливатися у визначений межах і коли потенційною енергією приводу є гравітаційне поле землі. Пропонований демпферний пристрій (надалі - демпфер) також містить зубчаті колеса, створюючі шестерний роторний насос, вмонтований в замкнутий контур руху рідини, відмінний тим, що для усунення вказаного недоліку в контур руху рідини вмонтований відцентровий регулятор. На Фіг.1 приведена схема насоса. На Фіг.2 схемно показаний демпфер. Демпфер складається з металевого корпусу 1, камери 2 всмоктування рідини, камери 3 нагнітання рідини. В камерах 2 і 3 на осях (волох) 4 і 5 жорстко закріплено два зубчаті колеса 6 і 7, які в сукупності утворюють шестерний роторний насос. Для виключення зазора між зубами, одне з коліс може бути виконане з металу, а інше з еластичного матеріалу, наприклад гуми або еластика. Осі посаджені на кулькові підшипники 8. На провідній осі 4 закріплений також сальник 9, закритий кришкою 10. До корпусу 1 закріплений циліндровий корпус 11 відцентрового регулятора і корпус 12 камери 13 запасу рідини. В корпусі 11 на осі 5 жорстко закріплена хрестовина 14, несуча (відцентрові) важелі 15, з можливістю обертання на осях 16. На важелях виконані виступи 17, взаємодіючі з поверхнею торця втулки 18. Втулка на осі 5 має нагоду осьового переміщення на ковзаючій шпонці 19, і з протилежної сторони взаємодіє через підшипник 20 з мембраною 21, яка одночасно виконує роль тарільчатої пружини. Переміщення втулки обмежено штирем 22 для того, щоб закріплена на мембрані голка 23, не могла повністю закрити отвір клапана, який виконаний на перегородці 24. Ця перегородка ділить корпус 11 на два відсіки 25 і 26 між мембраною 21 і кришкою 27. Відсік 26 сполучений трубкою 28 з камерою 2 всмоктування рідини насоса. Відсік 25 сполучений трубкою 29 з камерою З, при цьому по ходу руху рідини трубка вмонтована в регулювальний вентиль 30, включаючий камери 31 і 32. Гвинт вентиля взаємодіє з голчатим клапаном 33, вмонтованим в мембрану 34. На корпусі вентиля розташований підпружинний фіксатор 35. Вентиль також може бути виконаний з обмежувачем мінімального і максимального об'єму подачі рідини (не показано). Камера 13 запасу рідини закрита різьбовою кришкою 36, в яку вмонтований підпружинний клапан 37, для повідомлення камери з атмосферою і підпружинний клапан 38, сполучаючий камеру 13 трубкою 39 з відсіком 26. Працює демпфер таким чином. При відгвинченій кришці 36 і вентилі 32 заповнюють насос рідиною, наприклад маслом, підбираючи в'язкість досвідченим шляхом. За допомогою обертання зубчатих коліс, маслом заповнюють всі камери. Незначний витік рідини можливий тільки через сальник 9 на вхідній осі 4. При падінні тиску рідини в замкнутому контурі за рахунок її витрачання або при температурних змінах вона поповнюється з камери 13. У разі збільшення об'єму рідини, наприклад при нагріві, прогинається мембрана 34. Після заповнення рідиною демпфер готовий до роботи. Вентилем 32 задають об'єм руху рідини і, отже, число оборотів осі 4. Так, щоб наприклад, використовування демпфера з барабаном, несучому трос із закріпленим на кінці його вантажем 20кг (це вагалюдини) швидкість руху троса складала 1м в сек., що складе при діаметрі барабана 50мм приблизно 420об/хв. При подальшому підвищенні ваги і, отже, крутного моменту, на осі 4, число оборотів підтримуватиметься відцентровим регулятором за рахунок зміни положення важелів 15, які шляхом повороту навкруги осей 16, виступами 17 створять осьове переміщення втулки 18. Втулка через підшипник 20 деформує мембрану 21, перекриваючи голчатим клапаном 23 отвір в перегородці 24. Отже, регулюючи потік рідини в контурі. При цьому рідина рухається з камери 2 по трубці 28, а в камеру 3 (нагнітання) по трубці 29. Таким чином, відбувається відцентрове регулювання швидкості обертання осі. Оскільки відцентровий регулятор безенерційний, обороти вхідної осі 4 змінюються практично швидко. У разі зменшення об'єму рідини в контур, вона за рахунок дозволу поповнюється з камери 13, долаючи опір двох клапанів 37 і 38. Кріплення демпфера в робочому стані повинне здійснюватися камерою 13 у верхнє положення.