Результат интеллектуальной деятельности: ДЕМПФЕР СУХОГО ТРЕНИЯ КОЧЕТОВА

Изобретение относится к средствам защиты от вибраций.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор по патенту РФ №2285833, F16F 7/00, (прототип), содержащий корпус, упругие тарельчатые элементы и элементы их крепления к корпусу.

Недостатком известного устройства является сравнительно недостаточная эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме.

Это достигается тем, что в демпфере сухого трения, содержащим корпус и размещенный в нем поршень, корпус выполнен в виде цилиндра с днищем, в котором расположен поршень, состоящий из параллельных между собой, и соосных корпусу верхнего и нижнего дисков, жестко соединенных между собой осесимметричным стержнем, причем диски установлены относительно внутренней поверхности корпуса с зазором, а между ними расположен фрикционный материал, выбираемый в зависимости от требуемого коэффициента трения, а в нижнюю поверхность нижнего диска упирается пружина, расположенная между поршнем и днищем корпуса демпфера, причем полость между поршнем и днищем корпуса, в которой расположена пружина, заполнена фрикционным материалом с более высоким коэффициентом трения, например элементами сетчатой структуры, при этом плотность элементов сетчатой структуры находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см³…2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм, при этом верхняя поверхность верхнего диска поршня демпфера упирается в нижнюю поверхность упругого элемента, например тарельчатого типа, что обеспечивает возможность их взаимного перемещения, а силовое замыкание упругого элемента с демпфером обеспечивается посредством пружины, расположенной в нижней части поршня, а для фиксации поршня в корпусе демпфера предусмотрен стопорный элемент, выполненный, например в виде стопорного кольца, фиксируемого в канавке внутренней поверхности цилиндра корпуса, при этом стопорный элемент контактирует с верхней поверхностью верхнего диска поршня, удерживая поршень в исходном состоянии.

На чертеже представлен общий вид предлагаемого демпфера сухого трения.

Демпфер сухого трения содержит корпус, выполненный в виде цилиндра 3 с днищем 2, в котором расположен поршень, состоящий из параллельных между собой, и соосных корпусу верхнего 4 и нижнего 5 дисков, жестко соединенных между собой осесимметричным стержнем 6. Причем диски 4 и 5 установлены относительно внутренней поверхности корпуса с зазором, а между ними расположен фрикционный материал 7, например металлическая стружка, пластмассовые или металлические шарики, т.е. выбираемый в зависимости от требуемого коэффициента трения. В нижнюю поверхность нижнего диска упирается пружина 9, расположенная между поршнем и днищем 4 корпуса демпфера, причем полость 8 между поршнем и днищем 2 корпуса, в которой расположена пружина 9, заполнена фрикционным материалом с более высоким коэффициентом трения, например песком, или шариками или элементами сетчатой структуры. При этом плотность элементов сетчатой структуры находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см³…2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм. Верхняя поверхность верхнего диска 4 поршня демпфера упирается в нижнюю поверхность упругого элемента 11, например тарельчатого типа, что обеспечивает возможность их взаимного перемещения, а силовое замыкание упругого элемента 11 с демпфером обеспечивается посредством пружины 9, расположенной в нижней части поршня, при этом для фиксации поршня в корпусе демпфера сухого трения предусмотрен стопорный элемент 10, выполненный, например в виде стопорного кольца, фиксируемого в канавке внутренней поверхности цилиндра 3 корпуса, при этом стопорный элемент 10 контактирует с верхней поверхностью верхнего диска 4 поршня, удерживая поршень в исходном состоянии.

Величина зазора дисков 4 и 5 поршня, жестко соединенных между собой осесимметричным стержнем 6, между которыми расположен фрикционный материал, относительно внутренней цилиндрической поверхности корпуса 3 меньше размера отдельных фракций (зерен, крошки) фрикционного материала.

В качестве фрикционного материала применяется композиция, включающая следующие компоненты, при их соотношении, в мас.%:

Возможен вариант, когда упругий элемент 11, в нижнюю поверхность которого упирается верхняя поверхность верхнего диска 4 поршня, выполнен в виде усеченного конуса из полиуретана.

Возможен вариант, когда пружина 9, расположенная в нижней части поршня, выполнена в виде винтовой цилиндрической пружины, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.

Демпфер сухого трения работает следующим образом.

Днище 2 корпуса, в котором расположен поршень, закрепляется на основании 1, которое необходимо защищать от колеблющегося объекта 12.

При колебаниях вибрирующего объекта 12, установленного на упругом элементе 11, обеспечивается пространственная виброзащита основания 1 и защита его от ударов. Причем жесткость упругого элемента 11, за счет его конструктивного исполнения, может быть подобрана в любом требуемом диапазоне сочетания по главным осям вибрации, например, большей в горизонтальном направлении, нежели в вертикальном, и наоборот, и т.д. во всех сочетаниях как линейных, так и угловых колебаний.

Демпфер сухого трения способствует расширению частотного диапазона гашения вибраций и повышает эффективность виброзащиты на резонансе. Кроме того, горизонтальные колебания гасятся за счет нестесненного расположения упругого элемента 11 относительно поршня демпфера, что в целом обеспечивает вибрирующему объекту 12 определенную степень свободы колебаний в горизонтальной плоскости.

Предложенное техническое решение является эффективным виброзащитным средством, которое может быть использовано во многих отраслях промышленности.