Демпфер гідравлічний
Номер патенту: 100464
Опубліковано: 25.12.2012
Формула / Реферат
Демпфер гідравлічний, який містить корпус з кришкою, співвісно розташований в ньому підпружинений витою циліндричною пружиною шток-поршень з отвором, який розділяє корпус на дві порожнини - поршневу і штокову, та систему керування, який відрізняється тим, що шток-поршень виконано з додатковим отвором і порожниною; у порожнину штока-поршня співвісно встановлено жорстко закріплений усередині корпусу направляючий стрижень з криволінійним пазом, на якому встановлено рухому пластину з отворами, що щільно прилягає до нижньої поверхні штока-поршня з можливістю переміщення у площині, перпендикулярній його осі, для створення дросельного прорізу; закріпленого на рухомій пластині напрямного ролика для контакту з криволінійним пазом направляючого стрижня та штоком-поршнем, при цьому система керування являє собою кулачковий механізм, що складається з направляючого стрижня з криволінійним пазом, рухомої пластини з отворами і напрямним роликом та порожнистого штока-поршня з отворами.
Текст
Реферат: Винахід належить до амортизуючих пристроїв, а саме до гідравлічних демпферів, які мають різне демпфування на різних ділянках ходу, і може використовуватись для віброізоляції технічних об'єктів, а також на будівництві. Демпфер гідравлічний містить корпус з кришкою; співвісно розташований в ньому підпружинений витою циліндричною пружиною шток-поршень з отвором, який розділяє корпус на дві порожнини - поршневу і штокову, та систему управління. Шток-поршень виконано з додатковим отвором і порожниною; у порожнину штока-поршня співвісно встановлено жорстко закріплений усередині корпусу направляючий стрижень з криволінійним пазом. На стрижень встановлено рухому пластину з отворами, що щільно прилягає до нижньої поверхні штока-поршня з можливістю переміщення у площині, перпендикулярній його осі, для створення дросельного прорізу. На рухомій пластині закріплений напрямний ролик для контакту з криволінійним пазом направляючого стрижня та штоком-поршнем. При цьому система керування являє собою кулачковий механізм, що складається з направляючого стрижня з криволінійним пазом, рухомої пластини з отворами і напрямним роликом та порожнистого штока-поршня з отворами. Винахід забезпечує ефективне демпфування, зменшення габаритних розмірів, складності та вартості виготовлення. UA 100464 C2 (12) UA 100464 C2 UA 100464 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Запропонований винахід належить до амортизуючих пристроїв, а саме до гідравлічних демпферів, які мають різне демпфування на різних ділянках ходу, і може використовуватись для віброізоляції технічних об'єктів, а також на будівництві. Відомий гідромеханічний віброізолятор, що містить гідроциліндр, кришки, встановлені з обох його сторін, поршень, розташований у циліндрі, корпус гідроциліндра, виконаний поворотним, зі спіральною дросельною канавкою і зубчастий обід, що охоплює корпус [1]. Недоліком аналога є: складність виготовлення спіральної дросельної канавки, що приводить до складності виготовлення конструкції, наявність значних обертальних мас у вигляді (поворотного корпусу гідроциліндра з ободом) на відкритих опорах кочення; використання відкритих опор кочення і відкритої зубчастої передачі під корпусом спричиняє їх забруднення і швидкий вихід з ладу, а тому нераціональність конструкції і низьку надійність; ручне керування демпфуючою характеристикою пристрою робить неможливим керування при значному віддаленні пристрою від оператора, тобто незручність експлуатації. Найбільш близьким по технічної суті і досягуваному результату є демпфер гідравлічній, що містить закритий корпус з похилою перегородкою з отвором та кришкою, заповнений робочою рідиною, підпружинений шток з поршнем, який розділяє корпус на дві порожнини - поршневу і штокову, та має отвір; поршень розташований з можливістю вертикального переміщення, отвір на циліндричній поверхні поршня виконано у вигляді похилого дросельного прорізу; на корпусі встановлено привід системи керування (механізму повороту), що містить електродвигун з редуктором, які розташовані на загальній з корпусом рамі, і відкриту зубчасту передачу [2]. Недоліки прототипу: використання системи керування демпфувальними характеристиками пристрою шляхом обертання його корпусу відносно своєї осі зовнішнім електроприводом, яка складається з відкритої зубчастої передачі, редуктора і електродвигуна, тому має складність і високу вартість; залежність від зовнішнього джерела живлення; невиконання вимог до якості монтажного рівня опорних поверхонь при встановленні пристрою, що призводить до похибок зачеплення відкритої зубчастої передачі; використання відкритих опор кочення і відкритої зубчастої передачі під корпусом спричиняє їх забруднення, швидкий вихід з ладу та низьку надійність конструкції. Задачею запропонованого винаходу є створення демпфера гідравлічного, в якому шляхом введення співвісно розташованих всередині корпусу направляючого стрижня з криволінійним пазом і рухомої пластини з отворами, яка щільно прилягає до нижньої поверхні порожнистого шток-поршня з можливістю переміщення у площині, перпендикулярній його осі, та системи керування - кулачкового механізму у вигляді напрямного ролика на рухомій пластині для контакту з криволінійним пазом направляючого стержня, а також виконання підпружиненого штока-поршня з отворами порожнистим забезпечується спрощення і здешевлення конструкції, автономність, самоналагоджувальність, поліпшення експлуатаційних властивостей пристрою, захист від забруднення і підвищення його надійності. Поставлена задача вирішується тим, що в демпфері гідравлічному, який містить корпус з кришкою; співвісно розташований в ньому підпружинений витою циліндричною пружиною штокпоршень з отвором, який розділяє корпус на дві порожнини - поршневу і штокову, та систему управління, згідно з винаходом, шток-поршень виконано з додатковим отвором і порожниною; у порожнину штока-поршня співвісно встановлено жорстко закріплений усередині корпусу направляючий стрижень з криволінійним пазом, на якому встановлено рухому пластину з отворами, що щільно прилягає до нижньої поверхні штока-поршня з можливістю переміщення у площині, перпендикулярній його осі, для створення дросельного прорізу; закріпленого на рухомій пластині напрямного ролика для контакту з криволінійним пазом направляючого стрижня та штоком-поршнем, при цьому утворена система керування - кулачковий механізм у складі направляючого стрижня з криволінійним пазом, рухомої пластини з отворами і напрямним роликом, порожнистого штока-поршня з отворами. Технічний ефект, що досягається завдяки розташуванню всередині корпусу демпфера системи керування - кулачкового механізму у вигляді рухомої пластини з отворами, яка щільно прилягає до нижньої поверхні порожнистого штока-поршня з отворами, переміщується у площині, перпендикулярній його осі, і контактує з криволінійним пазом направляючого стрижня, закріпленого усередині корпусу, величина і напрямок контрольованого переміщення рухомої пластини у площині, перпендикулярній осі порожнистого штока-поршня з отворами, обумовлені величиною і напрямком його вертикального переміщення, завдяки контакту напрямного ролика рухомої пластини з криволінійним пазом направляючого стрижня, полягає у: - можливості оптимального управління ефективністю демпфування за рахунок реалізації необхідної площини дросельного прорізу в залежності від переміщення порожнистого штокапоршня, який утворюється при взаємному перекритті його отворів і отворів рухомої пластини, 1 UA 100464 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 яка переміщується у площині, перпендикулярній його осі, на відстань ±х(у) завдяки контакту її напрямного ролика з криволінійним пазом направляючого стрижня (фіг. 1). Величина зовнішнього зусилля F, яке обумовлює характеристику демпфування амортизатора, залежить від тиску робочої рідини у його циліндрі р, сумарної площини поршня S і сили тяжіння маси, що амортизується [3]: F = p S ± G. (1) Сумарна площа поршня S у запропонованому демпфері гідравлічному складається з площі брутто Sбрутто і площі дросельного прорізу Sотв(у), величина якої залежить від осьового переміщення штока-поршня у і форми криволінійного паза направляючого стержня, яка обумовлює переміщення рухомої пластини у площині, перпендикулярній його осі, на відстань ±х(у) S = Sбрутто ± Sотв(y), (2) саме тому, пристрій може відтворювати широкий діапазон характеристик демпфування різних видів не лінійності; - зменшенні габаритних розмірів, складності та вартості виготовлення, складання та обслуговування системи управління демпфера гідравлічного; - надійному захисті системи управління від дії зовнішнього середовища, завдяки її розташуванні усередині корпусу з робочою рідиною; - повній автономності і самоналагоджувальності пристрою, незалежності від зовнішнього джерела живлення; - швидкому переналаштуванні демпфуючої характеристики демпфера гідравлічного шляхом заміни направляючого стрижня на інший з необхідним криволінійним пазом. Суть винаходу пояснюється кресленнями. На фіг. 1-3 зображений загальний вигляд демпфера гідравлічного, який містить корпус 1 з кришкою, підпружинений витою циліндричною пружиною 2; порожнистий шток-поршень 3 з отворами, який розділяє корпус на дві порожнини - поршневу і штокову; направляючий стрижень 4 з криволінійним пазом жорстко закріплений усередині корпусу 1 у порожнині штокапоршня 3; рухому пластину 5 з отворами, яка щільно прилягає до нижньої поверхні порожнистого штока-поршня 3 з можливістю переміщення у площині, перпендикулярній його осі, для створення дросельного прорізу 7; напрямний ролик 6 закріплений на рухомій пластині 5, для контакту з криволінійним пазом направляючого стрижня 4 і утворення з ним кулачкового механізму - системи управління. На фіг. 4 зображений порядок складання елементів пристрою: корпус 1, вита циліндрична пружина 2, направляючий стрижень 4, порожнистий шток-поршень 3 з отворами з встановленою рухомою пластиною 5 з отворами та напрямним роликом 6, що контактує з криволінійним пазом направляючого стрижня 4. На фіг. 5 зображений порядок складання елементів системи управління - кулачковий механізм: направляючий стрижень з криволінійним пазом 4, рухома пластина 5 з отворами, і напрямним роликом 6, порожнистий шток-поршень з отворами 3. Демпфер гідравлічний працює наступним чином. Корпус 1 заповнюється робочою рідиною. Розташована у корпусі 1 вита циліндрична пружина 2 під дією навантаження, прикладеного до порожнистого штока-поршня 3 з отворами, яке викликає його рух відносно направляючого стрижня 4 вниз, стискається. Робоча рідина перетікає з поршневої порожнини в штокову через утворений між отворами порожнистого шток-поршня 3 і рухомої пластини 5 при їх частковому взаємному перекритті дросельний проріз 7, демпфуючі коливання об'єкта. При русі порожнистого штока-поршня 3 з отворами догори гідропотік змінить свій напрямок. Кількість робочої рідини, яка перетікає з поршневої порожнини в штокову або навпаки, залежить від площини дросельного прорізу 7, що регулюється величиною зміщення рухомої пластини 5 з отворами х(у), у площині, перпендикулярній осі контактуючого з нею штока-поршня 3 з отворами. Величина і напрямок переміщення рухомої пластини 5 х(у) залежить від величини і напрямку вертикального переміщення у контактуючого з нею порожнистого штока-поршня 3 відносно направляючого стрижня 4, обумовленого величиною і напрямком сили навантаження, завдяки контакту її напрямного ролика 6 з криволінійним пазом направляючого стрижня 4, з яким вона утворює кулачковий механізм. Застосування запропонованого конструктивного рішення дозволить спростити конструкцію демпфера гідравлічного, поліпшити експлуатаційні властивості, а також значно знизити динамічні навантаження, скоротити час і кількість циклів коливань механізмів у перехідних режимах роботи. Джерела інформації, прийняті до уваги: 2 UA 100464 C2 5 1. А. с. СССР № 329337, м. кл. F16F9/14, Б. № 7, 1972 р. (аналог). 2. Патент України UA № 18642, кл. F16F 9/14, опубліковано 15.11.2006, Бюл. № 11 (прототип). 3. Дмитриев Α.Α., Теория и расчет нелинейных систем подрессоривания гусеничных машин / А.А. Дмитриев, В.А. Чобиток, А.В. Тельминов - М.: Машиностроение, 1976. - 208 с. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 20 Демпфер гідравлічний, який містить корпус з кришкою, співвісно розташований в ньому підпружинений витою циліндричною пружиною шток-поршень з отвором, який розділяє корпус на дві порожнини - поршневу і штокову, та систему керування, який відрізняється тим, що шток-поршень виконано з додатковим отвором і порожниною; у порожнину штока-поршня співвісно встановлено жорстко закріплений усередині корпусу направляючий стрижень з криволінійним пазом, на якому встановлено рухому пластину з отворами, що щільно прилягає до нижньої поверхні штока-поршня з можливістю переміщення у площині, перпендикулярній його осі, для створення дросельного прорізу; закріпленого на рухомій пластині напрямного ролика для контакту з криволінійним пазом направляючого стрижня та штоком-поршнем, при цьому система керування являє собою кулачковий механізм, що складається з направляючого стрижня з криволінійним пазом, рухомої пластини з отворами і напрямним роликом та порожнистого штока-поршня з отворами. 3 UA 100464 C2 4 UA 100464 C2 5 UA 100464 C2 6 UA 100464 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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 7
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюHydraulic damper
Автори англійськоюSydorenko Ihor Ivanovych, Robu Serhii Ivanovych
Назва патенту російськоюДемпфер гидравлический
Автори російськоюСидоренко Игорь Иванович, Робу Сергей Иванович
МПК / Мітки
Мітки: демпфер, гідравлічний
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/9-100464-dempfer-gidravlichnijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Демпфер гідравлічний</a>
Попередній патент: Вогнетривкі пічні двері і вогнетривкі стінки, що оточують пічні двері, батареї коксових печей
Наступний патент: Фуркальний вимірювач міжкореневої ширини
Випадковий патент: Різцетримач