Протиударний амортизатор

Реферат: Протиударний металевий амортизатор містить верхню та нижню стовщені опорні пластини, тонкостінні дугоподібні пружні елементи, жорстко поєднані з опорними пластинами за допомогою накладок і болтів. Пружно-пластичні елементи виконані набірними з односекційних спрощених елементів. UA 97236 U (54) ПРОТИУДАРНИЙ АМОРТИЗАТОР UA 97236 U UA 97236 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до суднового машинобудування, а саме до систем захисту суднового обладнання від динамічних навантажень великої інтенсивності. 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. Недоліками цих амортизаторів є обмежена несуча спроможність та невизначеність динамічних характеристик при імпульсному навантаженні. Найближчим аналогом 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 за допомогою накладок і болтів. Верхня опорна пластина служить для кріплення лапи обладнання, яке захищають від удару, нижня пластина - для кріплення амортизатора до фундаменту (патент України на корисну модель № 61025 опубл. 11.07.2011, бюл. № 13). Ознаки найближчого аналога, 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 за допомогою накладок і болтів. Недоліки найближчого аналога: - складність виготовлення блочних пружно-пластичних елементів; - обмежена можливість отримання пружно-пластичних характеристик у широкому діапазоні навантажень. Задача корисної моделі є вдосконалення протиударного амортизатора шляхом використання односекційних знімних пружно-пластичних елементів. За рахунок цього буде спрощено виготовлення пружно-пластичних елементів, а також з'явиться можливість міняти пружно-пластичну характеристику амортизатора в більш широкому діапазоні шляхом варіації кількості односекційних (спрощених) елементів. Поставлена задача вирішується тим, що протиударний металевий амортизатор, який вміщує верхню та нижню стовщені опорні пластини, тонкостінні дугоподібні пружні елементи, жорстко поєднані з опорними пластинами за допомогою накладок і болтів, який відрізняється тим, що пружно-пластичні елементи виконані набірними з односекційних спрощених елементів, а для одночасного утворення трьох пластичних шарнірів кожен односекційний елемент має співвідношення ширини найбільшого та найменшого перетинів - 2:1. Використання запропонованого протиударного амортизатора із зазначеними конструктивними особливостями дозволить спростити виготовлення пружно-пластичних елементів, а також міняти характеристику амортизатора в більш широкому діапазоні. На фіг. 1 зображено загальний вигляд амортизатора (подовжній боковий вид), на фіг. 2 боковий вид, на фіг. 3 - фрагмент кріплення пружного елемента до опорних пластин, на фіг. 4 односекційний пружний елемент (план). Амортизатор складається з нижньої 1 та верхньої 2 стовщених опорних пластин, жорстко поєднаних з тонкостінними дугоподібними односекційними пружними елементами 3, які мають робочу частину 4 для утворення трьох пластичних шарнірів. Пружні елементи 3 жорстко сполучені з опорними пластинами 1, 2 за допомогою металевих стовщених накладок 6 та болтів 7. В опорних пластинах 1, 2 виконані два пази 5, ширина яких повинна становити не менше трьох діаметрів болтів 7, а глибина - півтори товщини пружного елементу 3. Товщина зони пазів повинна бути в діапазоні (1,0…1,3) діаметра болтів 7. В пазах 5 виконані наскрізні різьбові отвори для болтів 7, розміщення цих отворів співпадає з відповідними отворами (але без різьби) в пружних елементах 3 та накладках 6. Пружні елементи 3 мають продовження дугоподібної частини у вигляді двох паралельних ділянок, довжина яких L перевищує ширину пазів у опорних пластинах 1, 2 на (5…7 %); в цих ділянках виконані наскрізні отвори, розміри та розташування яких співпадають із різьбовими отворами в пазах опорних пластин. Ширина дугоподібної частини повинна бути плавно змінною зі співвідношенням найбільшого та найменшого перетинів - А:В=2:1 (фіг. 4). Накладки 6 мають довжину не менше ширини пружних елементів в зоні контакту з пазами опорних пластин 1, 2; ширину не менше трьох діаметрів болтів 7, товщину в два рази більшу за товщину пружного елемента 3, а також наскрізні отвори, що співпадають із різьбовими отворами в пазах опорних пластин 1, 2. Для виключення самовідкручування болтів 7, котрими сполучені деталі 1, 2, 3 через ходову вібрацію обладнання під головку кожного болта 7 встановлено стопорну шайбу 8 (або передбачено інше гарантоване стопоріння). Міцність болтів 7 на розрив повинна бути не менше ніж згінна міцність пружних елементів 3. 1 UA 97236 U 5 10 15 20 Пристрій працює наступним чином. Амортизатор жорстко закріплено нижньою опорною пластиною 1 на судновому фундаменті 9; на верхню опорну пластину 2 встановлюється лапа 10 обладнання, яке підлягає амортизації. З фіг. 1, 3 очевидно, що після вертикального струсу фундаменту 9 пружні елементи 3 будуть пластично деформовані, прозір Н зменшиться. Після підйому амортизованого обладнання на попереднє місце за допомогою штатних віджимних болтів (відновити номінальний прозір Н) деформовані пружні елементи легко демонтувати та замінити запасними. Аналогічні дії слід виконати в разі необхідності зміни пружно-пластичної характеристики амортизаторів: замінити тільки односекційні пружні елементи. Амортизатор призначений тільки для одноразового сприйняття інтенсивного динамічного навантаження, після спрацювання практично не підлягає відновленню первинної форми пружних елементів. Робочий прозір Н (див. фіг. 3) 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). Запропонований протиударний пружно - пластичний амортизатор призначений для гарантованого захисту важливого важкого устаткування від динамічних перенавантажень у заданому діапазоні, а це забезпечить надійну та безаварійну експлуатацію в прогнозованих екстремальних умовах. Економічний ефект від використання корисної моделі 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. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 1. Протиударний металевий амортизатор, що містить верхню та нижню стовщені опорні пластини, тонкостінні дугоподібні пружні елементи, жорстко поєднані з опорними пластинами за допомогою накладок і болтів, який відрізняється тим, що пружно-пластичні елементи виконані набірними з односекційних спрощених елементів. 2. Протиударний амортизатор за п. 1, який відрізняється тим, що для одночасного утворення трьох пластичних шарнірів односекційний елемент має співвідношення ширини найбільшого та найменшого перетинів - 2:1. 2 UA 97236 U 3 UA 97236 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко 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 4