Підресорений динамічний гасник коливань довгомірної конструкції

Реферат: Підресорений динамічний гасник коливань довгомірної конструкції з рухомим елементом маятникового типу. Вузол кріплення динамічного гасника коливань до балки довгомірної конструкції оснащений еластичною обоймою, витою пружиною і пристроєм сухого тертя. На стержні маятника динамічного гасника коливань шарнірно закріплене колесо та встановлені з можливістю переміщення вздовж стержня плоска пружина змінної жорсткості і профільований контейнер з рухомою інерційною масою. UA 77237 U (12) UA 77237 U UA 77237 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до машинобудування і може бути використана, наприклад, у сільськогосподарських машинах, що призначені для хімічного захисту рослин і внесення в ґрунт рідких мінеральних добрив. Корисна модель призначена також для демпфування коливань висувних стріл великогабаритних автокранів, вантажопідіймальних механізмів та інших транспортних машин, що оснащені начіпним обладнанням. Окремою галуззю застосування є спеціальна техніка МВС і МНС, зокрема штурмові драбини та довгомірні висувні драбини пожежних машин. Відомі різноманітні конструкції штанг обприскувачів з пружними і демпфувальними елементами, з шарнірно-важільними маятниковими підвісами, обладнаними ручними та автоматичними пристроями регулювання положення штанги в просторі (патенти PCT/GB98/00101, ЕР0577091А1, ЕР043547А1, W097/37533 (РСТ/ДК97/00151), W089/09540 (РСТ/ДК89/00072), 2222755 (РСТ/ДК89/00072)). Відомий також патент ЕР0572091, В1, А01М7/00 1993 р. BEIIAARD MARTINUS JOHANNES ANT NL, що має ряд спільних ознак із заявленою конструкцією (начіпну штангу, повзун, з'єднаний з гідроциліндром і розміщений в рамці тримача штанги, маятники, шарнірно з'єднані з повзуном), недоліком якого є недостатній рівень віброзахисту штанги довгомірної конструкції від просторових коливань під час її експлуатації на підвищених швидкостях переміщення. Одним з ефективних способів зменшення амплітуди коливань довгомірної конструкції є приєднання до неї динамічного гасника коливань (ДГК). Відомі різноманітні конструкції динамічних гасників коливань маятникового, коткового, пружного типів. Для обертових машин найбільше застосування знайшли ДГК пружного типу. Для зменшення рівнів вібропередачі на раму агрегату та на фундамент широке застосування знаходять ДГК лінійної дії (маса на пружному елементі). Відомі ДГК такого типу [ЕР0884731, US2002021655, US2001012254, ЕР1207532] (патенти зі світової бази патентів ESP@CENET). Для великогабаритних конструкцій, для будівель знаходять застосування ДГК маятникового [US5556227, ЕР0618380А1] та коткового типу [JP59217028, DE4109964A1, US2003/0052247A1], патенти України [М 41171А; 44065А, 52135А, 52239А, 54033А, 56783А, 58826А, 58981 А, 59097А, 59224А]. Найближчим аналогом, який найбільш близький за сукупністю ознак, технічною суттю і отриманим результатом, є патент WO 2006/029851, Пристрій для демпфування вібрацій у спорудах, автор Uwe Starossek від 23.03.2006. Основним недоліком даної конструкції є відсутність регулювання демпфувальних властивостей, що має істотне значення при використанні на великогабаритних установках (наприклад, штанги сучасних обприскувачів бувають довжиною від 8 м до 40 м, а висувні драбини пожежних машин мають довжину від 10 м до 90 м). В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення ефективності демпфування коливань довгомірних конструкцій. Поставлена задача вирішується тим, що підресорений динамічний гасник коливань довгомірної конструкції, згідно з корисною моделлю, містить вузол кріплення динамічного гасника коливань до балки довгомірної конструкції, який оснащений еластичною обоймою, витою пружиною і пристроєм сухого тертя, а на стержні маятника динамічного гасника коливань шарнірно закріплене колесо та встановлені з можливістю переміщення вздовж стержня плоска пружина змінної жорсткості і профільований контейнер з рухомою інерційною масою. На фіг. 1 схематично зображено підресорений динамічний гасник коливань довгомірної конструкції, що містить наступні елементи: 1 - стержень маятника; 2 - профільований контейнер; 3 - колесо; 4 - вузол приєднання ДГК до балки довгомірної конструкції 5; 6 - пружна обойма; 7 пристрій регулювання висоти розташування профільованого контейнера 2 на стержні 1 (основна система регулювання ДГК); 8 - пружні обмежувачі; 9 - рухома інерційна маса всередині профільованого контейнера 2; 10 - вузол кріплення ДГК; 11 - упор; 12 - вита пружина; 13 пристрій сухого тертя; 14 - вузол шарнірного закріплення стержня маятника 1; 15 - плоска пружина змінної жорсткості. На фіг. 2-3 показані розрахункові амплітудно-частотні характеристики коливань довгомірної конструкції, обладнаної розробленим підресореним динамічним гасником коливань, для різних значень величини демпфування DempM ДГК. Стержень маятника 1 у верхній точці через виту пружину 12 та пристрій сухого тертя 13 кріпиться до вузла 4, який приєднаний до балки 5 основної конструкції через пружну обойму 6. До стержня маятника 1 за допомогою пристрою регулювання висоти 7 закріплений профільований контейнер 2 та колесо 3. До стержня 1 також приєднана з можливістю переміщення плоска пружина змінної жорсткості 15, а до вузла 10 нерухомо закріплений упор 11, які у сукупності відіграють роль протиударного пристрою. 1 UA 77237 U 5 10 Підресорений динамічний гасник коливань довгомірної конструкції працює наступним чином. При приєднанні ДГК до основної конструкції (до штанги, стріли тощо) вібрація з вузла кріплення 4 через пружину 12 і пристрій сухого тертя 13 передається до ДГК, який починає коливатися у протифазі та гасити коливання основної конструкції на її першій резонансній частоті. Рухома інерційна маса 9 у профільованому контейнері 2 також починає переміщатися і за рахунок ударів по пружних обмежувачах 8 підвищує ефективність демпфування в ДГК. Якщо резонансна частота ДГК не співпадає з резонансною частотою коливань основної конструкції, регулювання здійснюється шляхом зміни величини рухомої інерційної маси 9 або зміною висоти розташування профільованого контейнера 2 на штанзі 1 за допомогою пристрою 7. Можливе також регулювання величини сухого тертя в пристрої 13 і величини зусилля плоскої пружини 15, яка при значних навантаженнях на колесо 3 впирається в упор 11 і стискається. Високочастотні динамічні навантаження у вузлі 4 сприймають також еластичні елементи 6, завдяки чому поглинається енергія ударів. Вита пружина 12 та пристрій сухого тертя 13 дозволяють оптимально налаштувати амплітудно-частотні характеристики ДГК. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Підресорений динамічний гасник коливань довгомірної конструкції з рухомим елементом маятникового типу, який відрізняється тим, що вузол кріплення динамічного гасника коливань до балки довгомірної конструкції оснащений еластичною обоймою, витою пружиною і пристроєм сухого тертя, а на стержні маятника динамічного гасника коливань шарнірно закріплене колесо та встановлені з можливістю переміщення вздовж стержня плоска пружина змінної жорсткості і профільований контейнер з рухомою інерційною масою. 2 UA 77237 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3