Магніторідинний амортизатор

1. Магніторідинний амортизатор, який містить корпус із порожниною, заповненою магнітною рідиною, у днищі якого виконані заглиблення, відокремлені один від одного і від інших елементів конструкції немагнітними перегородками, розташований у корпусі рухомий в осьовому напрямку елемент із немагнітного матеріалу і постійні магніти, закріплені на рухомому елементі, розташовані навпроти заглиблень і орієнтовані один щодо іншого різнойменними полюсами, який відрізняється тим, що корпус амортизатора виконано складе 38788 конструкції якого забезпечує розширення діапазону пружно-демпфіруючих властивостей. Поставлена задача вирішується тим, що в магніторідннному амортизаторі, який містить корпус із порожниною, заповненою магнітною рідиною, у днищі якого виконані поглиблення, відокремлені друг від др уга і від інших елементів конструкції немагнітними перегородками; розташований у корпусі рухомий в осьовому напрямку елемент із немагнітного матеріалу і постійні магніти, закріплені на рухомому елементі, розташовані навпроти поглиблень і орієнтовані один щодо іншого різнойменними полюсами, відповідно до винаходу корпус амортизатора виконано складеним із стакана, кришка, яка його закриває, і вкладиша з профілюючими поглибленнями, розташованого між дном стакана і рухомим елементом, причому стакан, кришка і вкладиш виконані з немагнітного матеріалу, а профілюючі поглиблення виконані із поперечними перетинами, які збільшуються убік рухомого елемента. Вкладиші виконані змінними і у вигляді комплекту, а відрізняються між собою формою поперечного перетину профілюючих поглиблень і/або величиною зазору, який утворено бічними поверхнями постійних магнітів і бічними поверхнями немагнітних перегородок. Немагнітні перегородки між профілюючими поглибленнями виконані проникними для магнітної рідини, наприклад, у них виконані розриви і/або канали. Порівняльний аналіз рішення, яке заявляється, з прототипом показує, що пристрій відрізняється від відомого тим, що: корпус амортизатора виконано складеним із стакана, кришки, яка його закриває, і вкладиша з профілюючими поглибленнями, розташованого між дном стакана і рухом им елементом; стакан, кришка і вкладиш виконані з немагнітного матеріалу; профілюючі поглиблення виконані із поперечними перетинами, які збільшуються убік рухомого елемента; вкладиші виконані змінними і у вигляді комплекту, а відрізняються між собою формою поперечного перетину профілюючих поглиблень і/або величиною зазору, який утворено бічними поверхнями постійних магнітів і бічними поверхнями немагнітних перегородок; немагнітні перегородки між профілюючими поглибленнями виконані проникними для магнітної рідини, наприклад, у ни х виконано розриви і/або канали. Наявність у складі корпусу амортизатора стакана і кришки, яка його закриває, необхідна для розміщення в ньому магнітної рідини, захисту внутрішньої порожнини амортизатора від впливів зовнішнього середовища, забезпечення можливості зміни вкладишів. Наявність у складі корпусу амортизатора вкладиша з профілюючими поглибленнями, розташованого між дном стакана і рухомим елементом, забезпечує можливість зміни геометричних параметрів профілюючих поглиблень без зміни конструкції існуючого амортизатора або виготовлення нового шляхом зміни вкладиша. Виконання вкладиша з немагнітного матеріалу забезпечує використання ефекту магніторідинної левітації для створення пружної відновлюючої сили амортизатора. Виконання стакана і кришки, яка його закриває, із немагнітного матеріалу необхідно для запобігання перекручувань топографії магнітного поля, які можуть призвести до порушень у роботі амортизатора. Виконання профілюючих поглиблень із поперечними перетинами, які збільшуються убік рухомого елемента, необхідно для збільшення площі контакту магнітної рідини з поверхнею вкладиша і забезпечення оптимальних умов взаємодії гідродинамічних потоків, які виникають при русі рухомого елементу, із немагнітними перегородками. Виконання вкладишів змінними і у вигляді комплекту забезпечує розширення діапазону пружно-демпфіруючих властивостей амортизатора шляхом зміни вклади шив. Виконання змінних вкладишів з різною формою поперечних перетинів призводить до різниці у формуванні гідродинамічних потоків магнітної рідини при її витисканні постійними магнітами з поглиблень і при наступному зворотному заповненні поглиблень магнітною рідиною. Виконання змінних вкладишів із різною величиною зазору, який утворено бічними поверхнями постійних магнітів і бічними поверхнями немагнітних перегородок, також дозволяє впливати на пружно-демпфіруючі властивості амортизатора. Так, наприклад, зменшення цього зазору призводить до збільшення жорсткості амортизатора і збільшенню коефіцієнта демпфірування за рахунок збільшення, відповідно, гідродинамічного тиску потоку і швидкості потоку магнітної рідини при її витисканні з поглиблень постійними магнітами і при зворотному заповненні поглиблень. Найкращою формою поглиблень у поперечному перетині є форма, яка відповідає формі поперечного перетину постійних магнітів, які застосовуються, - квадрат, прямокутник, коло, кільце, або характерна форма симетрії магнітного поля постійних магнітів (коло). Додаткові можливості розширення діапазону пружно-демпфіруючи х властивостей забезпечує виконання немагнітних перегородок проникними для магнітної рідини. Для цього в немагнітних перегородках можуть бути виконані розриви і/або канали. У цьому випадку збільшується коефіцієнт демпфірування за рахунок додаткової дисіпації енергії в розривах і/або каналах при перетіканні магнітної рідини між поглибленнями, а жорсткість амортизатора зменшується за рахунок зниження гідродинамічного тиску потоку. При виконанні немагнітних перегородок проникними для магнітної рідини самоцентрівка рухомого елементу не порушується. На фіг. 1 зображено магніторідинний амортизатор, загальний вид, подовжній розріз; на фіг. 2 вкладиш із квадратною формою поглиблень; на фіг. 3 - вкладиш із круглою формою поглиблень; на фіг. 4 - вкладиш із розривами в перегородках; на фіг. 5 - вкладиш із каналами в перегородках, подовжній розріз. Магніторідинний амортизатор (фіг. 1) містить корпус, який складається із стакана 1, кришки 2, яка його закриває, і вкладиша 3 з профілюючими поглибленнями 4; розташований у корпусі рухомий в осьовому напрямку елемент 5 із немагнітного матеріалу, жорстко пов'язаний зі штоком 6, і постійні магніти 7, закріплені на рухомому елементі 5, розташовані навпроти поглиблень 4 і орієнтовані один щодо іншого різнойменними полюсами. Стакан 1, кришка 2 і вкладиш 3 виконано з немагнітного матеріалу. Вкладиш 3 розташовано між 2 38788 дном стакана 1 і рухомим елементом 5. Внутрішня порожнина амортизатора заповнена магнітною рідиною 8. Профілюючі поглиблення 4 відділені друг від др уга і від інших елементів конструкції немагнітними перегородками 9. Профілюючі поглиблення 4 виконано з поперечними перетинами, які збільшуються убік рухомого елемента 5. Бічні поверхні постійних магнітів 7 і бічні поверхні немагнітних перегородок 9 утворюють зазор 5, через який перетікає магнітна рідина 8 при зануренні постійних магнітів 7 у поглиблення 4 і при зворотному заповненні поглиблень 4 магнітною рідиною 8. Вкладиші 3 виконано змінними і у вигляді комплекту, а відрізняються між собою формою поперечного перетину профілюючих поглиблень 4 і/або величиною зазору 6. Вкладиш 3 (див. фіг. 2) має профілюючі поглиблення 4 із квадратною формою поперечних перетинів, яка відповідає квадратній формі поперечного перетину постійних магнітів 7. Вкладиш 3 (див. фіг. 3) відрізняється тим, що має профілюючі поглиблення 4 із круглою формою поперечних перетинів, яка відповідає круглій формі поперечного перетину постійних магнітів 7 або характерній формі симетрії магнітного поля постійних магнітів 7. Вкладиш 3 (див. фіг. 4) відрізняється тим, що між немагнітними перегородками 9 виконані розриви. Вкладиш 3 (див. фіг. 5) відрізняється тим, що в немагнітних перегородках 9 виконані канали 10 (у крайніх перегородках 9 канали 10 не виконуються). Положення рівноваги рухомого елемента 5 визначається діючою на нього сумарною статичною силою, компонентами якої є навантаження, що прикладається, і магнітолевітаційна сила з боку магнітної рідини 8. Магніторідинний амортизатор працює таким чином. Неоднорідне магнітне поле закріплених на рухомому елементі 5 постійних магнітів 7 забезпечує стійку левітацію рухомого елементу 5, який спирається на магнітну рідину 8 і розташований усередині корпусу амортизатора, що складається із стакана 1, кришки 2, яка його закриває, і вкладиша 3. При впливі на шток 6 зовнішньої нестаціонарної сили рухомий елемент 5 виходить із положення рівноваги, внаслідок чого виникає пружна відновлююча сила, яка прагне повернути його в рівноважний стан. За рахунок наявних на вкладишах 3 немагнітних перегородок 9 здійснюється самоцентрівка рухомого елементу 5 і виключається контакт сполучних поверхонь, внаслідок чого виключається їхнє заклинювання або ушкодження. Наявність у магнітній рідині 8 внутрішніх в'язких сил, перетікання магнітної рідини 8 через зазор о, а також через розриви між немагнітними перегородками 9 (див. фіг. 4) і/або через канали 10 (див. фіг. 5) призводить до дисіпації енергії і загасанню коливань рухомого елементу 5, викликаних впливом зовнішньої нестаціонарної сили. Пружно-демпфіруючі властивості магніторідинного амортизатора змінюються при зміні вкладишів 3. Різниця геометричних параметрів профілюючих поглиблень 4, наявних нарізних вкладишах 3, призводить до різниці у формуванні гідродинамічних потоків магнітної рідини 8 при її витисканні постійними магнітами 7 із поглиблень 4 і при наступному зворотному заповненні поглиблень 4 магнітною рідиною 8. Використання винаходу дозволяє розширити діапазон пружно-демпфіруючих властивостей магніторідинного амортизатора в порівнянні з прототипом і іншими відомими пристроями за рахунок зміни вкладишів, які відрізняються між собою геометричними параметрами, що дозволяє здійснювати ефективну віброізоляцію в широкому частотному діапазоні для різноманітних по масі і призначенню об'єктів і при умовах експлуатації, які змінюються. Фіг. 1 3 38788 Фіг. 2 Фіг. 3 4 38788 Фіг. 4 Фіг. 5 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5