Амортизаційно-поглинаючий пристрій
Номер патенту: 112578
Опубліковано: 26.09.2016
Автори: Авраменко Олексій Миколайович, Проценко Владислав Олександрович, Клементьєва Оксана Юріївна
Формула / Реферат
Амортизаційно-поглинаючий пристрій, що містить корпус, в якому з можливістю переміщення встановлений поршень зі штоком, який сполучений з корпусом канатами, один з кінців яких жорстко закріплений в поршні, а другий - рухомо з можливістю повороту в корпусі, який відрізняється тим, що на рухомих кінцях канатів закріплені зубчасті колеса, що введені в зачеплення зі встановленими в корпусі з можливістю повороту шестернями, які містять внутрішню різьбову поверхню та мають можливість взаємодії з гвинтами, що жорстко закріплені в поршні.
Текст
Реферат: Винахід належить до деталей машин і підйомно-транспортних машин. Амортизаційнопоглинаючий пристрій містить корпус, в якому з можливістю переміщення встановлений поршень зі штоком, який сполучений з корпусом пружно-демпфуючими елементами, якими є канати. Кожен з останніх закріплений одним кінцем у корпусі, а іншим - у поршні, один із кінців кожного каната закріплений жорстко, а інший - рухомо, та має можливість повороту за рахунок кінематичного зв'язку між рухомо закріпленим кінцем каната та елементом амортизаційнопоглинаючого пристрою, в якому жорстко закріплений протилежний кінець каната. Технічним результатом є підвищення надійності та демпфуючої здатності. UA 112578 C2 (12) UA 112578 C2 UA 112578 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до деталей машин і підйомно-транспортних машин, а саме - до амортизаторів та засобів гасіння коливань, і може бути використаний у вантажних підвісках кранів, опорах автомобільних сидінь, зчепленнях тягача та автопричепа автопоїздів і т. ін. Відомий амортизаційно-поглинаючий пристрій, що містить корпус, в якому з можливістю переміщення встановлений поршень зі штоком, який сполучений з корпусом гумовими пружнодемпфуючими елементами [див. статтю Проскуріна A.M., Плавельського Є.П. та Ткачова С.М. "Зниження динамічних навантажень в канатах вантажопідйомних машин" у зб. Підйомнотранспортне обладнання, Вип. 2, 1971, рис. 4, стор. 20]. Відома також гакова підвіска, що містить корпус, на якому закріплені блоки, демпфер, розміщений всередині корпуса, та вантажозахватний орган, що має можливість взаємодії з демпфером, який відрізняється тим, що демпфер містить два похилих пружних елемента з гуми, нижні частини яких шарнірно закріплені в корпусі, а до верхніх шарнірно приєднаний вантажозахватний орган [див. А.С. СРСР № 901231 від 30.01.1982]. Недоліками описаних технічних рішень є низька надійність конструкції через низьку довговічність гумових пружних елементів, а також низька демпфуюча здатність гумових елементів та неможливість її збільшення при підвищенні інтенсивності коливальних процесів у системі, де встановлений пристрій. Задачею даної заявки є створення амортизаційно-поглинаючого пристрою, в якому за рахунок конструктивного виконання можливо було б підвищити його надійність та демпфуючу здатність, а також забезпечити підвищення демпфуючої здатності при підвищенні інтенсивності коливальних процесів у системі, де встановлений пристрій. Розв'язання поставленої задачі забезпечується тим, що амортизаційно-поглинаючий пристрій містить корпус, в якому з можливістю переміщення встановлений поршень зі штоком, який сполучений з корпусом пружно-демпфуючими елементами, якими є канати, кожен із яких закріплений одним кінцем у корпусі, а іншим - у поршні, один із кінців кожного каната закріплений жорстко, а інший - рухомо, та має можливість повороту за рахунок кінематичного зв'язку між рухомо закріпленим кінцем каната та елементом амортизаційно-поглинаючого пристрою в якому жорстко закріплений протилежний кінець каната. Виконання в пропонованому амортизаційно-поглинаючому пристрої пружних елементів у вигляді канатів дозволяє підвищити його надійність за рахунок більшої довговічності канатів у порівнянні з гумовими брусками. Встановлення канатів з одним жорстко та іншим рухомо закріпленим кінцем з можливістю повороту за рахунок кінематичного зв'язку між рухомо закріпленим кінцем каната та елементом амортизаційно-поглинаючого пристрою, в якому жорстко закріплений протилежний кінець каната, дозволяє організувати механічний зворотний зв'язок між переміщенням елементу амортизаційно-поглинаючого пристрою, до якого прикладається збурення, та демпфуючою здатністю пружних елементів за рахунок можливості закручування канатів та підвищення їх трибожорсткості, що підвищує демпфуючу здатність канатів та пропонованого амортизаційно-поглинаючого пристрою в цілому, та забезпечує регулювання демпфуючої здатності пристрою залежно від динамічності навантаження, що дозволяє знизити динамічні навантаження та підвищити довговічність машини, яка оснащена амортизаційно-поглинаючим пристроєм. Конструкція пропонованого амортизаційно-поглинаючого пристрою показана на кресленні. На кресленні показаний амортизаційно-поглинаючий пристрій, що містить корпус 1, в якому з можливістю переміщення встановлений поршень 2 зі штоком 3, який сполучений з корпусом 1 канатами 4, кожен із яких закріплений жорстко одним кінцем 5 у поршні 2, а іншим кінцем 6 закріплений у зубчастому колесі 7, що встановлене в корпусі 1 з можливістю повороту та введене в зачеплення з шестернею 8, яка також встановлена в корпусі 1 з можливістю повороту та містить внутрішню різьбову поверхню (гайку) 9, що має можливість взаємодії з гвинтом 10 із несамогальмівною наріззю, що жорстко закріплений в поршні 3. Гвинт 10 з гайкою 9, а також шестірня 8 та колесо 7 забезпечують кінематичний зв'язок між поворотом кінця 6 каната 4 та переміщенням штока 3 із поршнем 2, що дозволяє змінювати демпфуючу здатність та жорсткість пропонованого амортизаційно-поглинаючого пристрою адекватно динамічності системі, в якій він встановлений. Кожен з канатів 4 може мати привід від шестерні 8 через паразитні коліщатка, а кінематичний зв'язок може бути забезпечений іншими типами передач, наприклад рейковою чи іншою. Комбінація напрямків звивки канатів може бути вибрана адекватною конкретним умовам роботи амортизаційно-поглинаючого пристрою. Пропонований амортизаційно-поглинаючий пристрій працює наступним чином (на прикладі установки його у вантажній підвісці крана таким чином, що корпус 1 підвішений на гаку крана, а до штока 3 підвішено вантаж). При підйомі вантажу з підхопленням після вибору прослабленого вантажного каната навантаження у ньому зростає стрибкоподібно, в результаті поршень 2 та 1 UA 112578 C2 5 10 15 20 25 30 35 шток 3 переміщуються, деформуючи канати 4, які за рахунок того, що мають низьку жорсткість при стиску, компенсують цей стрибок навантаження та не дають перевантажитися вантажним канатам. Після відриву вантажу від основи в системі виникає коливний процес, що призводить до зворотно-поступальних переміщень штока 3 та поршня 2 разом з гвинтами 10, які, переміщуючись зворотно-поступально разом із поршнем 2, спричиняють повороти гайок 9 та шестерень 8, що обертають колеса 7, які закручують канати 4, збільшуючи їх трибожорсткість та демпфуючу здатність і, тим самим підвищуючи розсіяння енергії коливань усім амортизаційнопоглинаючим пристроєм і обмеження їх передачі на металоконструкцію машини. Виконання в пропонованому амортизаційно-поглинаючому пристрої пружних елементів у вигляді канатів дозволяє підвищити його надійність за рахунок більшої довговічності канатів у порівнянні з гумовими брусками. Встановлення канатів з одним жорстко та іншим рухомо закріпленим кінцем з можливістю повороту за рахунок кінематичного зв'язку між рухомо закріпленим кінцем каната та елементом амортизаційно-поглинаючого пристрою, в якому жорстко закріплений протилежний кінець каната, дозволяє організувати механічний зворотний зв'язок між переміщенням елемента амортизаційно-поглинаючого пристрою, до якого прикладається збурення, та демпфуючою здатністю пружних елементів за рахунок можливості закручування канатів та підвищення їх трибожорсткості, що підвищує демпфуючу здатність канатів та пропонованого амортизаційно-поглинаючого пристрою в цілому, та забезпечує регулювання демпфуючої здатності пристрою залежно від динамічності навантаження, що дозволяє знизити динамічні навантаження та підвищити довговічність машини, яка оснащена амортизаційно-поглинаючим пристроєм. Сукупність наведених ознак є новим технічним рішенням, неочевидним з базового рівня техніки, їх втілення можливе в умовах реального промислового виробництва при незначній зміні базових технологічних процесів. Виконання конструкції можливе в широкому діапазоні розмірів. Наприклад, для суднового крана NMF 2-6,5015 вантажопідйомністю 6,5 т, впровадження пропонованого амортизаційнопоглинаючого пристрою дозволить суттєво знизити динамічний вплив на металоконструкції крана та підвищити її довговічність. Економічний ефект запропонованого технічного рішення полягає в запобіганні руйнуванню крана та палубних механізмів і конструкцій при падінні вантажу та стріли в результаті її втомного руйнування. Наприклад, для описаного крана, вартістю до 15000000 у.о., витрати на виготовлення та монтаж пропонованого амортизаційно-поглинаючого пристрою становлять близько 5 000 у.о., при цьому, додаткові витрати в 3000 разів менші за вартість нового крана. При загальній потребі подібних кранів для країни близько 100 шт. на рік, сумарний ефект складе: ЕΣ=(15000000-5000)×100≈1,5 млрд у.о. Сукупність наведених даних свідчить про доцільність широкого застосування запропонованих амортизаційно-поглинаючих пристроїв. В даний час виконується підготовка до впровадження запропонованих амортизаційнопоглинаючих пристроїв на кранах суден компанії "Укррічфлот". 40 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 Амортизаційно-поглинаючий пристрій, що містить корпус, в якому з можливістю переміщення встановлений поршень зі штоком, який сполучений з корпусом канатами, один з кінців яких жорстко закріплений в поршні, а другий - рухомо з можливістю повороту в корпусі, який відрізняється тим, що на рухомих кінцях канатів закріплені зубчасті колеса, що введені в зачеплення зі встановленими в корпусі з можливістю повороту шестернями, які містять внутрішню різьбову поверхню та мають можливість взаємодії з гвинтами, що жорстко закріплені в поршні. 2 UA 112578 C2 Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюProtsenko Vladyslav Oleksandrovych, Klementieva Oksana Yuriivna
Автори російськоюПроценко Владислав Александрович, Клементьева Оксана Юрьевна
МПК / Мітки
МПК: B66C 1/34, F16F 15/02, F16F 7/14
Мітки: пристрій, амортизаційно-поглинаючий
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/5-112578-amortizacijjno-poglinayuchijj-pristrijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Амортизаційно-поглинаючий пристрій</a>
Попередній патент: Багатоелектродна дугова сталеварна піч
Наступний патент: Пристрій для транспортування і очистки коренебульбоплодів
Випадковий патент: Газовий пальник трубчастого типу з газовими впорскувачами