Інерційний демпфер коливань

Реферат: Інерційний демпфер коливань являє собою жорсткий замкнений циліндричний корпус, в якому знаходиться замкнена камера, яка заповнена дискретною сипучою речовиною масою (наприклад, кульками), причому дискретна сипуча речовина має масу m, камера виконана з еластичного матеріалу підвищеної зносостійкості, а корпус має внутрішній діаметр DЦ і внутрішню відстань між торцевими поверхнями LЦ, а на зовнішніх торцевих поверхнях корпусу розташовані вушка кріплення, причому внутрішні торцеві поверхні корпусу з'єднані між собою центральною повздовжньою віссю 3 діаметром DВ, причому DЦ>>DВ, а на осі жорстко закріплені три шайби діаметром DШ, причому DЦ>DШ>DВ, таким чином, що одна з них - центральна шайба, кріпиться по середині осі, а кожна з інших - ліва та права, максимально наближено до внутрішніх торцевих поверхонь корпусу, при цьому відстань між лівою шайбою і центральною шайбою та центральною шайбою і правою шайбою дорівнює L Ш, причому LЦ>2LШ, також ліва, центральна та права шайби по зовнішній торцевій поверхні охоплені камерою, а в просторі між зовнішньою поверхнею камери та внутрішньою поверхнею циліндричного корпусу знаходиться робоча рідина підвищеної в'язкості. UA 109058 U (54) ІНЕРЦІЙНИЙ ДЕМПФЕР КОЛИВАНЬ UA 109058 U UA 109058 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до машинобудівної галузі і стосується пристроїв для гасіння механічних коливань, зокрема для віброізоляції. Відомо, що під час робити будівельної техніки, машин для виробництва будівельних матеріалів виникають великі динамічні та колові навантаження на робочих органах (механізмах), які передаються на базову машину (рамну конструкції) і несуть руйнівний характер, тому виникає потреба у гасінні цих коливань. Такого ефекту можна досягнути шляхом встановлення інерційного демпфера коливань. Відоме авторське свідоцтво СССР SU № 1346884 А1, кл. F16F15/02, Н05В7/10, 1984 г., бюл. № 39 "Инерционная масса для гашения колебаний", який являє собою жорсткий, замкнений корпус, всередині якого знаходиться дискретна сипуча речовина. Недоліком даного технічного рішення є складність конструкції (корпусу) та не можливість регулювання. Найбільш близьке рішення запропоновано у авторському свідоцтві СССР SU № 1627764 А1, кл. F16F7/10, 1991 г., бюл. № 6 "Инерционный гаситель колебаний", який являє собою жорсткий замкнений циліндричний корпус в якому знаходиться замкнена камера, яка заповнена дискретною сипучою речовиною (наприклад, кульками). Недоліком даного технічного рішення є мала ефективність роботи за рахунок жорсткого демпфування в початковий момент прикладання навантаження та ненадійність конструкції, так як замкнена камера виконана з металу і в момент демпфування ударяється об стінки корпусу. Задачею є спрощення конструкції, підвищення ефективності гасіння коливань та підвищення надійності з одночасною можливістю регулювання демпфера. Для вирішення вказаної задачі на жорсткому, замкненому циліндричному корпусі, з внутрішнім діаметром Dц і внутрішньою відстанню між торцевими поверхнями Lц, на його зовнішніх торцевих поверхнях розташовані вушка кріплення, при цьому внутрішні торцеві поверхні корпусу з'єднані між собою центральною повздовжньою віссю, діаметром DB, причому Dц>>Dв, а на осі жорстко закріплені три шайби діаметром Dш, причому Dц>Dш>Dв, таким чином, що одна з них - центральна шайба кріпиться по середині осі, а кожна з інших - ліва та права, максимально наближено до внутрішніх торцевих поверхонь корпусу, при цьому відстань між лівою шайбою і центральною шайбою та центральною шайбою і правою шайбою дорівнює Lш, причому Lц>2Lш, також ліва, центральна та права шайби по зовнішній торцевій поверхні охоплені замкненою еластичною камерою підвищеної зносостійкості, яка заповнена сипучою дискретною речовиною масою m (наприклад, кульками), а в просторі між зовнішньою поверхнею камери та внутрішньою поверхнею циліндричного корпусу знаходиться робоча рідина підвищеної в'язкості. Корисна модель пояснюється кресленням, де на: Фіг. 1 - Інерційний демпфер коливань - повздовжній переріз. Фіг. 2 - Інерційний демпфер коливань - поперечний переріз (А-А) (Збільшено) Фіг. 3 - Інерційний демпфер коливань - поперечний переріз (Б-Б) (Збільшено). Фіг. 4 - Корпус гравітаційного змішувача. Інерційний демпфер коливань являє собою жорсткий замкнений циліндричний корпус 1, з внутрішнім діаметром Dц і внутрішньою відстанню між торцевими поверхнями Lц. На зовнішніх торцевих поверхнях корпусу 1 розташовані вушка кріплення 2. Внутрішні торцеві поверхні корпусу 1 з'єднані між собою центральноюповздовжньою віссю 3, діаметром Dв, причому Dц>>Dв. На осі 3 жорстко закріплені три шайби діаметром Dm, причому Dц>Dш>Dв, таким чином, що одна з них - центральна шайба 4, кріпиться по середині осі 3, а кожна з інших - ліва 5 та права 6, максимально наближено до внутрішніх торцевих поверхонь корпусу 1, при цьому відстань між лівою шайбою 5 і центральною шайбою 4 та центральною шайбою 4 і правою шайбою 6 дорівнює Lш, причому Lц>2Lш. Ліва 5, центральна 4 та права 6 шайби по зовнішній торцевій поверхні охоплені замкненою еластичною камерою 7, підвищеної зносостійкості, яка заповнена сипучою дискретною речовиною 8 масою т (наприклад, кульками). У просторі між зовнішньою поверхнею камери 7 та внутрішньою поверхнею циліндричного корпусу 1 знаходиться робоча рідина підвищеної в'язкості. Інерційний демпфер коливань працює наступним чином: Перед монтажем на робоче місце, наприклад до корпусу гравітаційного змішувача (фіг. 4), за допомогою вушок 2, кріпиться інерційний демпфер, для зменшення динамічних коливань на ролики та раму змішувача - еластична камера 7 заповнюється сипучою дискретною речовиною 8 масою m (наприклад кульками), з врахуванням максимальної сили гасіння коливань, які виникають у барабані: FЗ=Gсумh, де Gсум - сила ваги суміші в барабані змішувача; h - висота підіймання суміші в барабані. 1 UA 109058 U Сила ж демпфування інерційним демпфером коливань напряму залежить від маси дискретної речовини 8 (m) і розраховується за формулою: Fд  m 2 (Rmin...Rmax ) , D DВ ; Rmax  Ц , 2 2 де m - маса дискретної речовини; Rmin - радіус повздовжньої осі 3; Rmax - внутрішній радіус корпусу інерційного демпфера коливань;  - кутова швидкість обертання дискретної речовини відносно осі 3. Повне і ефективне гасіння коливань відбуватиметься при умові, якщо: FДFЗ. Простір між зовнішньою поверхнею камери 7 та внутрішньою поверхнею циліндричного корпусу 1, під тиском, заповнюють робочою рідиною підвищеної в'язкості. Під час роботи змішувача, за рахунок постійного піднімання та опускання суміші в барабані, з'являються динамічні коливання - сипуча дискретна речовина 8 намагається демпфувати їх відносно барабана, роликів та рами змішувача, за рахунок інерції протилежного руху суміші. При цьому, коли напрям обертального руху відтворюється, наприклад, проти годинникової стрілки, кульки 8, силою інерції, розтягують еластичну камеру 7, притискаючи до внутрішньої поверхні корпусу 1, внаслідок чого за рахунок інерції кульок 8 зменшуються колові та динамічні коливання, які передаються до рами та роликів змішувача. Після того, як колові та динамічні коливання змінять свій напрям, силою інерції, кульки 8 притиснуть еластичну камеру до протилежної внутрішньої сторони корпусу 1, в цей час завдяки дії тертя, відбувається гасіння (демпфування) за годинниковою стрілкою. У випадках, коли колові та динамічні навантаження можуть перевищувати допустиме значення FД, в еластичну камеру 7 добавляється більше дискретної речовини (більшою масою ь). Запропоноване технічне рішення дозволяє підвищити ефективність гасіння за рахунок використання еластичної камери, внаслідок чого не відбувається жорстке демпфування в початковий момент прикладання навантаження та підвищується надійність конструкції, при цьому спрощується конструкція з одночасною можливістю регулювання демпфера. Rmin  5 10 15 20 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 Інерційний демпфер коливань, що являє собою жорсткий замкнений циліндричний корпус, в якому знаходиться замкнена камера, яка заповнена дискретною сипучою речовиною масою (наприклад, кульками), який відрізняється тим, що дискретна сипуча речовина має масу m, камера виконана з еластичного матеріалу підвищеної зносостійкості, а корпус має внутрішній діаметр DЦ і внутрішню відстань між торцевими поверхнями LЦ, а на зовнішніх торцевих поверхнях корпусу розташовані вушка кріплення, причому внутрішні торцеві поверхні корпусу з'єднані між собою центральною повздовжньою віссю 3 діаметром DВ, причому DЦ>>DВ, а на осі жорстко закріплені три шайби діаметром DШ, причому DЦ>DШ>DВ, таким чином, що одна з них центральна шайба, кріпиться по середині осі, а кожна з інших - ліва та права, максимально наближено до внутрішніх торцевих поверхонь корпусу, при цьому відстань між лівою шайбою і центральною шайбою та центральною шайбою і правою шайбою дорівнює L Ш, причому LЦ>2LШ, також ліва, центральна та права шайби по зовнішній торцевій поверхні охоплені камерою, а в просторі між зовнішньою поверхнею камери та внутрішньою поверхнею циліндричного корпусу знаходиться робоча рідина підвищеної в'язкості. 2 UA 109058 U 3 UA 109058 U Комп’ютерна верстка В. 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 4