Амортизатор важільно-лопатевий

Реферат: Винахід належить до машинобудування, а саме до засобів погашення коливань при обертанні вузлів і частин різних пристроїв. У амортизатор важільно-лопатевий, який містить корпус, у циліндричній розточці якого встановлена перегородка і вал з лопатями, бокові шайби і торцеві кришки, введено дві радіально-розташовані перегородки з дросельним отвором у кожній, два повзуни і два важелі. При цьому кожному повзуну забезпечено поступальне переміщення вздовж відповідної перегородки у радіальному напрямку з повним або частковим перекриттям дросельного отвору; для створення системи управління робочою характеристикою у вигляді шарнірно-важільного механізму кожний важіль шарнірно закріплено одним кінцем на відповідному повзуні, а іншим на валу з лопатями. Технічний ефект: досягається шляхом розміщення всередині циліндричній розточці корпусу системи управління у вигляді шарнірноважільного механізму, що складається з повзуна і важеля, при цьому повзуну забезпечено поступальне переміщення вздовж перегородки у радіальному напрямку з повним або частковим перекриттям дросельного отвору, а важіль одним кінцем шарнірно закріпленій на повзуні а іншим шарнірно закріплений на валу з лопатями. UA 112592 C2 (12) UA 112592 C2 UA 112592 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Пропонований винахід належить до машинобудування, а саме до засобів погашення коливань при обертанні вузлів і частин різних пристроїв. Відомий амортизатор важільно-лопатевий, що містить герметичний циліндричний корпус, радіально встановлену у ньому нерухому перегородку, розташований по осі корпусу вал, пов'язаний з об'єктом, що підлягає демпфіруванню, радіально встановлену і нерухомо закріплену на валу лопать та обмежувачі повороту [1]. Недоліки аналога: постійна площа дросельного отвору, який обумовлений проміжками між перегородкою, лопаттю та боковими поверхнями корпусу призводить до постійної робочої характеристики дросельного типу на всьому діапазоні робочого ходу та неможливості налаштування робочої характеристики. Найбільш близьким за технічною суттю та результату, що досягається, є амортизатор важільно-лопатевий, який містить корпус, у циліндричній розточці якого встановлено вал з лопатями і двома радіально розташованими перегородками, в яких змонтовані клапани прямого ходу, дві бокові шайби і дві торцеві кришки з підшипниками для герметичності порожнини корпусу та орієнтації вала [2]. Недоліки прототипу: постійна робоча характеристика дросельно-клапанного типу у всьому діапазоні робочого ходу внаслідок незмінного налаштування площі відкриття клапана прямого ходу на заданий тиск робочої рідини у порожнині корпусу; складність переналаштування робочої характеристики шляхом регулювання площі відкриття клапана прямого ходу або його заміною. Задача винаходу - створення амортизатора важільно-лопатевого з регульованою робочою характеристикою, у якому на всьому діапазоні робочого ходу забезпечена наперед задана зміна площі дросельного отвору у перегородках, які нерухомо радіально встановлена у корпусі, що значно розширює можливості цільового регулювання робочої характеристики. Поставлена задача вирішується тим, що в амортизатор важільно-лопатевий, який містить корпус, у циліндричній розточці якого встановлено вал з двома лопатями і дві радіально розташовані перегородки, дві бокові шайби і дві торцеві кришки для герметичності порожнини корпусу та орієнтації вала, згідно з винаходом введено два повзуни і два важелі; виконано дросельний отвір у кожній перегородці; при цьому кожному повзуну забезпечено поступальне переміщення вздовж відповідної перегородки у радіальному напрямку з повним або частковим перекриттям дросельного отвору; кожний важіль шарнірно закріплений одним кінцем на відповідному повзуні, а іншим на валу. Технічний ефект досягається шляхом розміщення всередині циліндричної розточки корпусу системи управління, що складається з повзуна і важеля, при цьому повзуну забезпечено поступальне переміщення вздовж перегородки у радіальному напрямку з повним або частковим перекриттям дросельного отвору, а важіль одним кінцем шарнірно закріпленій на повзуні, а іншим шарнірно закріплений на валу з лопатями, і полягає у: - можливості оптимального управління ефективністю демпфування за рахунок реалізації залежної від кута φ повороту вала з лопатями відносно корпусу площі Sотв(φ) дросельного отвору у кожній перегородці, яка утворюється за рахунок повного або частково перекриття дросельного отвору відповідним повзуном на величину ±x(φ), внаслідок його шарнірного закріплення з одним кінцем важеля, інший кінець якого шарнірно закріплений на валу (Фіг. 1). Величина зовнішнього моменту, що визначає робочу характеристику амортизатора важільноголопатевого залежить від тиску робочої рідини у порожнині корпусу [3] M=npSΣR=np(S-Sотв(φ))R, де n - кількість перегородок; p - тиск робочої рідини у порожнині корпусу; SΣ - площа перегородки; R - відстань від осі амортизатора до центра ваги перегородки; S - площа перегородки без дросельного отвору; Sотв(φ) - змінна площа дросельного отвору. Зміна площі дросельного отвору Sотв(φ) залежить від напрямку і величини кута φ повороту вала по відношенню до корпусу амортизатора, довжини важеля, який обумовлює переміщення повзуна вздовж відповідної перегородки з дросельним отвором на величину ±x(φ) у радіальному напрямку по відношенню до осі амортизатора, розміру, форми та розташування дросельного отвору на перегородці - тому пристрій може реалізовувати широкий діапазон робочих характеристик різного виду нелінійності; - належному захисті системи управління від впливу зовнішнього середовища, завдяки її розміщення всередині корпусу з робочою рідиною; - повній автономності та самоналагоджуванні амортизатора, незалежності його роботи від зовнішнього джерела енергії; - швидкому переналаштуванні робочої характеристики демпфера шляхом заміни важеля або перегородки з дросельним отвором різного розміру, форми та розташування. 1 UA 112592 C2 5 10 15 20 25 30 35 Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 зображено загальний вигляд амортизатора важільно-лопатного, що містить корпус 1 з циліндричною розточкою; з двома перегородками 2 з дросельним отвором у кожній; розташований у циліндричній розточці корпусу 1 вал 3 з двома лопатями 4, два повзуни 5, кожний з яких переміщується вздовж відповідної перегородки 2 у радіальному напрямку і повністю або частково перекриває її дросельний отвір; два важелі 6, кожний з яких шарнірно закріплений одним кінцем на відповідному повзуні 5, а іншим на валу 3, дві бокові шайби 7 і дві торцеві кришки 8 для створення герметичної порожнини корпусу 1 та орієнтації вала 3. На фіг. 2 зображено порядок складання амортизатора важільно-лопатевого: корпус 1 з циліндричною розточкою; дві перегородки 2 з дросельними отворами у кожній; вал 3 з двома лопатями 4; два повзуни 5; два важелі 6; дві бокові шайби 7; дві торцеві кришки 8. Амортизатор важільно-лопатевий працює наступним чином. Герметична порожнина обумовлена циліндричною розточкою корпусу 1, боковими шайбами 7 і торцевими кришками 8 заповнюється робочою рідиною. При цьому між її внутрішньою поверхнею, поверхнями перегородок 2 з дросельними отворами у кожній, зовнішньою поверхнею розташованого по осі циліндричної розточки корпуса вала 3 з двома лопатями 4 утворюються робочі порожнини І та II. При навантаженні вала 3 динамічним навантаженням у вигляді моменту М, наприклад за годинниковою стрілкою, вал повертається відносно корпусу 1 за рахунок стискання робочої рідини і перетікання її частини через дросельні отвори перегородок 2 з порожнини І до порожнини II. Кількість робочої рідини, яка перетикає з порожнини І у порожнину II, залежить від площ дросельних отворів, яка регулюється їх перекриттям на величину ±x(φ) радіального переміщення повзунів 5 вздовж відповідних перегородок 2. Величина і напрямок радіального переміщення ±x(φ) повзунів 5 вздовж відповідних перегородок 2 залежить від напрямку і величини кута φ обертання вала 3 по відношенню до корпусу 1 внаслідок шарнірного закріплення одного з кінців важелів 6 на повзунах 5 і їх інших кінців на валу 3. Застосування запропонованого конструктивного рішення дозволяє значно покращити експлуатаційні властивості амортизатора важільно-лопатевого, що дозволить значно знизити динамічні навантаження, скоротити час та кількість циклів коливань при захисті з його допомогою вузлів і частин різних пристроїв від негативного прояву обертальних коливань. Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство СССР Μ 555246, кл. F 16 F 9/12, 1976 г. (аналог). 2. Добромиров, В.Н. Конструкции амортизаторов: Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности "Автомобиле- и тракторостроение" /В.Н. Добромиров, А.В. Острецов - М: МГТУ "МАМИ", 2007. - 47 с. (прототип). 3. Дмитриев, А.А. Теория и расчет нелинейных систем подрессоривания гусеничных машин /А.А. Дмитриев, В.А. Чобиток, А.В. Тельминов - М.: "Машиностроение", 1976. - 208 с. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 40 45 Амортизатор важільно-лопатевий містить корпус, у циліндричній розточці якоговстановлений вал з двома радіально розташованими лопатями та двома перегородками, дві бокові шайби та дві торцеві кришки, який відрізняється тим, що додатково містить два повзуни і два важелі, причому в кожній перегородці виконаний дросельний отвір, а кожний повзун виконаний з можливістю поступального переміщення вздовж відповідної перегородки у радіальному напрямку з повним або частковим перекриттям дросельного отвору, причому кожен важіль шарнірно закріплений одним кінцем до повзуна, а іншим до вала. 2 UA 112592 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 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