Протиударний амортизатор

Реферат: Протиударний амортизатор, що містить верхню та нижню опорні стовщені пластини та два тонкостінних дугоподібних пружних елемента з вертикальними прорізами, жорстко поєднані з опорними пластинами, причому вертикальні прорізи мають постійну ширину, а в кінці прорізів та в їх середині виконані круглі отвори різних діаметрів. UA 78003 U (54) ПРОТИУДАРНИЙ АМОРТИЗАТОР UA 78003 U UA 78003 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до суднового машинобудування, а саме до систем захисту суднового обладнання від динамічних імпульсних навантажень великої інтенсивності під час експлуатації. Відомо про амортизатори, котрі містять пружно-демпфуючі елементи у вигляді розрізних металевих [патент США № 4312430, публік. 1982 p.], а також неметалевих [патент України № 15028 на корисну модель] трубчастих конструкцій. Недосконалість цих амортизаторів обмежена несуча спроможність та невизначеність динамічних характеристик при імпульсному навантаженні. Найближчим технічним рішенням, вибраним за прототип, є металевий протиударний амортизатор, що містить верхню та нижню стовщені опорні пластини та два тонкостінних дугоподібних пружних елемента з вертикальними прорізами змінної ширини, жорстко поєднані з опорними пластинами. Верхня опорна пластина служить для кріплення лапи обладнання, яке захищають від удару, нижня пластина - для кріплення амортизатора до фундаменту [патент України на корисну модель № 47336 опубл. 25.01.2010, бюл. № 2]. Ознаки прототипу, що співпадають з ознаками корисної моделі: металевий амортизатор складається з верхньої та нижньої стовщених опорних пластин та жорстко поєднаних з ними двох тонкостінних дугоподібних пружних елементів з вертикальними прорізами. Недосконалість прототипу складність і трудомісткість виготовлення вертикальних прорізів змінної ширини. Ставиться задача удосконалення протиударного амортизатора шляхом спрощення виготовлення прорізів в дугоподібних елементах. За рахунок цього буде знижена трудомісткість виготовлення та зменшена вартість амортизатора в цілому без погіршення його характеристик. Для вирішення цієї задачі запропоновано протиударний амортизатор, який вміщує верхню та нижню опорні стовщені пластини та два тонкостінних дугоподібних пружних елемента з вертикальними прорізами, жорстко поєднані з опорними пластинами, який відрізняється тим, що має прорізи постійної ширини, а кінці прорізів та їх середини мають круглі отвори різних діаметрів. Балки-смуги біля кінців прорізів мають ширину вдвічі більшу ніж посередині для одночасного утворення трьох пластичних шарнірів. Ширина прорізів менша ніж діаметр отворів на їх кінцях. Використання запропонованого протиударного амортизатора з зазначеними конструктивними особливостями дозволить за рахунок спрощення процесу виготовлення знизити трудомісткість і вартість його приблизно на 5…8 %. На фіг. 1 зображено загальний вид амортизатора (подовжній боковий вид), на фіг. 2 - вид згори, на фіг. 3 - боковий вид. Амортизатор складається з нижньої 1 та верхньої 2 стовщених опорних пластин, жорстко поєднаних з тонкостінними дугоподібними пружними елементами 3 з вертикальними прорізами 4 постійної ширини, а кінці прорізів та їх середина мають круглі отвори різних діаметрів (d та D). Балки - смуги 5, утворені прорізами та отворами, біля кінців прорізів мають ширину вдвічі більшу ніж посередині для одночасного утворення трьох пластичних шарнірів. Ширина прорізів h повинна бути менша ніж діаметр отворів d на їх кінцях. Амортизатор жорстко закріплено нижньою опорною пластиною 1 на судновому фундаменті 6; на верхню опорну пластину 2 встановлюється лапа 7 важкого обладнання, яке підлягає амортизації. Пристрій працює наступним чином. З фіг. 1, 3 очевидно, що після вертикального струсу фундаменту 6, якщо перевищено заданий рівень прискорення, пружні елементи 3 з вертикальними прорізами 4, жорстко поєднані з нижньою 1 та верхньою 2 стовщеними пластинами, котрі в свою чергу закріплено на фундаменті 6 та до лап 7 обладнання, яке захищають, будуть поступово пластично деформуватися, зазор Η значно зменшиться. Після підйому амортизованого обладнання на попереднє місце за допомогою штатних віджимних болтів до відновлення номінального зазору деформовані амортизатори легко демонтувати та замінити запасними. Амортизатор призначений тільки для одноразового сприйняття інтенсивного динамічного навантаження, після спрацювання практично не підлягає відновленню первинної форми пружних елементів. Робочий зазор Η (див. фіг. 1) повинен бути більше розрахункового динамічного переміщення фундаменту під обладнанням на 10…15 % для виключення повного сплющування пружних елементів, бо це призведе до жорсткого струсу устаткування та виведе його з ладу. Тонкощі конструктивного виконання та основні розміри амортизатора повністю залежать від маси устаткування, а також кінематичних параметрів очікуваного струсу фундаменту (переміщення та прискорення). Співвідношення розмірів отворів та прилеглих до них перетинів балок-смуг 5 слід обчислювати за спеціальними формулами. Статичні випробування моделі амортизатора з прорізами запропонованої форми показали, що силова характеристика має чітко виражену дільницю, яка відповідає пластичній деформації, тобто амортизатор є пружно-пластичним. Амортизатор слід виготовляти з якісних конструкційних сталей. 1 UA 78003 U 5 10 15 Запропонований металевий протиударний пружно-пластичний амортизатор призначений для гарантованого захисту важливого важкого устаткування від динамічних перенавантажень заданого рівня, а це забезпечить надійну безаварійну експлуатацію його в можливих прогнозованих екстремальних умовах. Економічний ефект від використання запропонованого технічного рішення визначається як мінімум коштовністю устаткування, яке захищається (або його капітального ремонту). У випадку так званого "особливого періоду" - це умова коштовності зриву тактичних або ж стратегічних завдань. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Протиударний амортизатор, що містить верхню та нижню опорні стовщені пластини та два тонкостінних дугоподібних пружних елемента з вертикальними прорізами, жорстко поєднані з опорними пластинами, який відрізняється тим, що вертикальні прорізи мають постійну ширину, а в кінці прорізів та в їх середині виконані круглі отвори різних діаметрів. 2. Протиударний амортизатор за п. 1, який відрізняється тим, що балки-смуги біля кінців прорізів мають ширину вдвічі більшу ніж посередині. 3. Протиударний амортизатор за п. 1, який відрізняється тим, що ширина прорізів менша ніж діаметр отворів на їх кінцях. 2 UA 78003 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 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