×
29.03.2019
219.016.f1e2

Результат интеллектуальной деятельности: УЗЕЛ ЭЛАСТОМЕРНОГО АМОРТИЗАТОРА С СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ДЕТАЛЬЮ И СПОСОБ УСТАНОВКИ ТАКОГО УЗЛА

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002389921
Дата охранного документа
20.05.2010
Аннотация: Изобретение относится к средствам амортизации. Узел включает в себя соединительную деталь и амортизатор из эластомерного материала. Соединительная деталь представляет собой соединительный стержень, содержащий головку с двумя поверхностями, параллельными друг другу и пересекаемыми отверстием. Отверстие образует гнездо для шарового шарнира с обоймой. Амортизатор включает в себя два элемента разной толщины на обеих поверхностях соединительной детали, соединенных по своей периферии средствами соединения. Указанные два элемента имеют форму дисков, параллельных друг другу, каждый из которых имеет центральное отверстие, чтобы не закрывать части шарового шарнира, которые выступают относительно головки. Установку узла выполняют в следующей последовательности. Сначала на головку детали надевают амортизатор. Затем вставляют головку с амортизатором между выступами охватывающей вилки. После чего фиксируют соединительную деталь в вилке, используя штифт. Достигается упрощение конструкции амортизатора и увеличение срока службы шарнирного узла. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение относится к амортизирующему элементу для соединительной детали, такому как соединительный стержень с плоской головкой, установленный посредством шарового шарнира на штифте, образующего единое целое с охватывающей вилкой. Назначением этого элемента является гашение вибрации между головкой и вилкой. Конкретным случаем применения этого изобретения является соединительный стержень подвески для модуля, такого как кожух, охватывающий зубчатые колеса для привода в действие вспомогательных устройств на газотурбинном двигателе, используемом в авиации.

Газотурбинный двигатель, используемый для приведения в движение самолета, в частности турбореактивный двигатель, содержит вспомогательные устройства, необходимые для его работы. Примерами являются жидкостные насосы для приведения в действие управляющих, смазочных или топливных элементов и, кроме того, электрогенераторы. Эти устройства предназначены для механического приведения посредством коробки передач, которая соединена с валом двигателя соответствующей механической связью. В рассматриваемой области техники коробка передач обычно обозначается аббревиатурой КПА - «Коробка привода агрегата». Коробка передач установлена на подвеске на корпусе двигателя немного дальше от ступени крыльчатки посредством соединения стержнеобразными соединительными деталями.

Соединительный стержень на своих двух концах оканчивается головкой плоской формы с двумя параллельными поверхностями, в отверстии которой обжатием удерживается обойма с наружной цилиндрической поверхностью. Внутренняя поверхность обоймы действует как направляющая для втулки со сферической наружной поверхностью, образующей шаровой шарнир. К внутренней поверхности обоймы приклеена самосмазывающаяся ткань, которая удерживается в контакте со сферической поверхностью шарового шарнира для обеспечения относительных движений между ними. Эта ткань обеспечивает гашение вибрации устройством без люфта и с крутящим моментом.

Каждая головка 10 соединительного стержня установлена между выступами 21 и 23 охватывающей вилки 20, как это показано на фиг.1. На этом чертеже можно видеть не весь соединительный стержень, а только его головку. Головка имеет две поверхности 11 и 12, параллельные друг другу, и отверстие для размещения обоймы 13 с ее шаровым шарниром 14. Самосмазывающаяся ткань не показана. Головка удерживается между двумя выступами вилки посредством винта 30, который проходит через выступы и шаровой шарнир. Сам винт закреплен гайкой 33.

Соединительный стержень является неподвижным в осевом направлении винта 30 благодаря шаровому шарниру, который, как можно видеть на чертеже, с одной стороны прижат к внутренней поверхности выступа 23 вилки, а с другой стороны - к заплечику 35 винта. В результате такой сборки с шаровым шарниром головка соединительного стержня может свободно поворачиваться вокруг оси винта и вокруг любой оси, перпендикулярной к оси винта, в пределах остановок, определяемых окружающими условиями. Движение ограничивается, в частности, зазором, существующим с каждой стороны между головкой соединительного стержня и выступами вилки.

Во время срока службы двигателя это соединение подвергается микродвижениям вследствие сил вибрации, в частности, напряжений, ориентированных параллельно оси винта и вызванных, в частности, небольшим наклоном соединительных стержней относительно горизонтальной плоскости. Эти напряжения в течение длительного периода времени приводят к износу и разрушению самосмазывающейся ткани между шаровым шарниром и обоймой. Это приводит к контакту и повреждению металлических поверхностей, что вызывает необходимость в ремонте.

Целью настоящего изобретения является создание средства гашения вибраций между головкой соединительного стержня и выступами вилки, в которой она установлена.

В более широком смысле целью изобретения является средство гашения вибрации между соединительной деталью, установленной с шаровым шарниром, и двумя выступами вилки.

Предлагалось помещать скользкие прокладки из эластомерного материала между противолежащими поверхностями головки соединительной детали и вилки. Однако такая сборка не является легкой, так как трудно удерживать прокладки на месте до установки винта, при этом обеспечивая их центрирование. Техник имеет мало пространства вокруг двигателя, когда необходимо проводить ремонт под крылом самолета, то есть вне ремонтного помещения. Для решения этой проблемы предлагалось приклеивать прокладки к поверхностям головки соединительного стержня. Однако это техническое решение оказалось неудовлетворительным, так как проникновение самого клея между шаровым шарниром и обоймой вызывало нарушение функции вращения.

Следовательно, целью изобретения является создание средства амортизации для соединительной детали, которое является простым в применении и которое приводит к значительному увеличению срока службы шарнирного узла.

Согласно изобретению предлагается амортизатор из эластомерного материала для соединительной детали, такой как соединительный стержень, при этом упомянутая деталь имеет головку с двумя поверхностями, параллельными друг другу, и отверстием, образующим гнездо для шарового шарнира с его обоймой, характеризующийся тем, что он имеет два элемента в форме дисков, параллельных друг другу, имеющих каждый центральное отверстие, достаточно широкое для того, чтобы не закрывать части шарового шарнира, которые выступают относительно головки, и соединенных по своей периферии средствами соединения.

Согласно другому отличительному признаку изобретения диски имеют толщину, по меньшей мере, равную части шарового шарнира, которая выступает относительно одной поверхности головки. Это выполнение обеспечивает сжимание диска при затягивании винта в вилке. Во время работы другой диск, по меньшей мере, также соприкасается с примыкающей к нему поверхностью и сжимается, когда соединительная деталь начинает наклоняться. Этот принцип действия обеспечивает эффективное гашение вибрации и предотвращает любой контакт между головкой соединительной детали и выступами вилки.

Согласно одному варианту осуществления изобретения два диска имеют одинаковую толщину.

Согласно другому варианту осуществления изобретения два диска имеют разную толщину.

Упомянутые средства соединения предпочтительно образованы множеством перемычек. В частности, для головок соединительных стержней они обеспечивают одному и тому же амортизатору служить для головок с несколькими вариантами конфигураций и диаметров. При необходимости количество и размер перемычек приспосабливали бы к конфигурации и к диаметру используемой соединительной детали. Это позволяет легко устанавливать амортизатор, так как два диска могут быть легко и без усилия отодвинуты друг от друга.

Кроме того, целью изобретения является создание способа установки амортизатора на соединительной детали, как например соединительном стержне, поддерживаемом штифтом между выступами охватывающей вилки. Согласно этому способу при свободной головке соединительной детали надевают амортизатор на головку таким образом, чтобы каждый из двух элементов в форме дисков соприкасался с одной поверхностью упомянутой головки, вставляют головку с амортизатором между выступами вилки и фиксируют соединительную деталь в вилке упомянутым штифтом.

Согласно одному конкретному варианту осуществления изобретения при наличии разных зазоров между каждой поверхностью головки и примыкающим выступом вилки используют амортизатор, один элемент которого толще другого элемента и помещают более толстый элемент между поверхностью головки и выступом вилки там, где имеется наибольший зазор.

Кроме того, целью изобретения является создание амортизирующей системы для соединительной детали, установленной в вилке с двумя выступами, которая имеет амортизатор, как, например, представленный выше, между каждой поверхностью головки и выступом, который обращен к ней.

Теперь будет подробнее описан амортизатор согласно изобретению со ссылкой на чертежи, на которых:

фиг.1 показывает установку соединительной детали в вилке согласно предшествующему уровню техники;

фиг.2 показывает в перспективе амортизатор согласно изобретению;

фиг.3 показывает амортизатор, установленный на головке соединительного стержня; и

фиг.4 показывает в осевом разрезе установку амортизатора согласно изобретению.

На фиг.2 показан амортизатор согласно изобретению до его установки на головке соединительной детали. Амортизатор 100 состоит из первого элемента 101 и второго элемента 103 в форме дисков. Эти два элемента 101 и 103 имеют центральные круглые отверстия соответственно 101' и 103'. По своей периферии они соединены друг с другом расположенными по направлению оси средствами соединения, в данном случае шестью перемычками 110, 111, 112, 113, 114 и 115, которые удерживают их на определенном расстоянии друг от друга. Перемычки расположены таким образом, чтобы можно было устанавливать амортизатор на головке соединительной детали. Элементы и средства их соединения предпочтительно отформованы из одного и того же материала. Последний является эластомером, который по химическому составу подходит для гашения вибрации, а также для окружающей среды, в которую он помещен. Например, может потребоваться обеспечение стойкости к химическому воздействию, к маслам и керосину и к различным температурным условиям, которым подвергается амортизатор во время работы и вне ее. Для применения в подвеске коробок передач КПА турбореактивного двигателя подходил бы эластомер на основе фторсиликона.

На фиг.3 амортизатор показан на месте на головке соединительной детали до установки последней в вилке. Амортизатор натянут на головку как «носок» в соответствии с указанным направлением установки. Элементы 101 и 103 приложены каждый к поверхности 11 или 12 головки 10. Перемычки 110-115 удерживают два элемента на месте на головке. Как видно, отверстия 101' и 103' являются достаточно широкими для того, чтобы не закрывать части шарового шарнира, выступающие с каждой стороны головки 10. Кроме того, толщина элементов 101 и 103 достаточна для того, чтобы шаровой шарнир 14 не выступал за плоскости элементов 101 и 103.

На фиг.4 головка соединительного стержня показана установленной в вилке так, как на фиг.1, но в этом случае она снабжена амортизатором. По сравнению с фиг.3 два элемента слегка сжаты, с одной стороны, между поверхностью 11 головки 10 и выступом 21 вилки, а, с другой стороны, между поверхностью 12 головки 10 и выступом 23 вилки. Толщину каждого из элементов выбирают в зависимости от этих двух зазоров.

Например, для соединительного стержня, установленного в вилке с зазором 1,7 мм на одной стороне и с большим зазором, чем толщина диска, на другой стороне, выбраны два элемента с одинаковой толщиной в 2 мм.

Проводили испытания на выносливость с соединительными стержнями задней подвески коробки передач КПА. Не обнаружено никакого изменения в механическом и динамическом поведении подвески и, следовательно, в ее виброустойчивости. Введение амортизаторов не изменяет технические характеристики деталей, которые обеспечивают конструктивную прочность подвески. Следовательно, остаются неизменными показатели вибрации двигателя.

С другой стороны, вибрационное состояние соединительных стержней подвески развивается постепенно и значительно, что преобразуется в вытекающем из этого увеличении срока службы шарнирного узла.

Чтобы показать эффективность амортизации, были проведены частичные сравнительные испытания на вибрационную выносливость соединительного стержня А без амортизатора и соединительного стержня В с амортизатором.

Условия испытания были следующими.

Крепление соединительных стержней было характерным для крепления на двигателе: вилка, штифты, гайки.

Проводили два испытания на выносливость:

- одно испытание на выносливость в течение 5×107 циклов с частотой 2000 Гц с ускорением 25 g, приложенном в осевом направлении шарового шарнира,

- одно испытание на выносливость в течение 7,2×107 циклов при собственной частоте соединительного стержня 1 F (1200 Гц) с ускорением 25 g, приложенном в осевом направлении шарового шарнира.

Результаты испытаний следующие: для А обнаруживаются начало износа шарового шарнира, преобразующегося в потерю крутящего момента вследствие разрушения самосмазывающейся ткани под действием микродвижений, и начало люфта, происходящего между шаровым шарниром и его обоймой. Для В обнаруживается отсутствие какого-либо изменения механического поведения шарового шарнира на протяжении всего проводимого испытания. Эти результаты показывают, что виброустойчивость соединительных стержней подвески не ухудшается, а значительно улучшается.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 151-160 из 928.
10.11.2013
№216.012.7ee9

Дефлектор днища камеры сгорания, камера сгорания с таким дефлектором и снабженный такой камерой сгорания газотурбинный двигатель

Камера сгорания газотурбинного двигателя выполнена кольцевой и содержит внешнюю стенку, внутреннюю стенку, стенку, связывающую обе стенки и образующую днище камеры, и, по меньшей мере, два дефлектора, вставленные в днище камеры. Каждый дефлектор содержит часть стенки, параллельную днищу камеры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498162
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7eea

Камера сгорания газотурбинного двигателя

Газотурбинный двигатель содержит кольцевую камеру сгорания, содержащую образованные вращением стенки, соответственно радиально внутреннюю и радиально наружную по отношению к оси газотурбинного двигателя, соединенные на своих входных концах кольцевым дном камеры, оборудованным средствами впрыска...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498163
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7f50

Способ испытания покрытия основания лопатки

Изобретение относится к области контроля качества антифрикционных покрытий для хвостовиков лопаток турбомашины. Сущность: испытательный образец диска содержит опорную поверхность, испытательный образец лопатки содержит опорную поверхность, на которую нанесено указанное покрытие. Испытательный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498265
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.81bc

Способ исправления металлических деталей

Изобретение относится к способу исправления металлических деталей, соединенных между собой при помощи высокотемпературной пайки. Исправляют паяные зоны при помощи лазера. Пиковая мощность лазера составляет (1500-3000) Вт. Лазер используют в импульсном режиме с частотой импульсов (4-8) Гц. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498888
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.82be

Турбомашина

Турбомашина включает статор, ротор, вращающийся в одном заданном направлении, и узел подшипника. Узел подшипника содержит первую часть, присоединенную к статору турбомашины при помощи набора болтов и гаек, вторую часть, присоединенную к ротору, и подшипник качения, расположенный между первой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499146
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.11.2013
№216.012.8513

Силовая установка летательного аппарата

Изобретение относится к области авиации, более конкретно к силовой установке летательного аппарата. Силовая установка (10) содержит двухконтурный турбореактивный двигатель, охваченный гондолой, и средства (80) крепления двигателя на стойке (16). Гондола (12) содержит внутреннюю круглую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499745
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.12.2013
№216.012.898a

Ротор компрессора газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель

Ротор компрессора газотурбинного двигателя содержит, по меньшей мере, два коаксиальных диска, на которых расположены лопатки и которые соединены между собой, по существу, цилиндрической коаксиальной стенкой вращения, и средства центробежного забора воздуха. Средства забора воздуха содержат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500892
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.12.2013
№216.012.8c74

Способ удаления заусенцев с литейного стержня из керамического материала

Группа изобретений относится к изготовлению полых лопаток газотурбинных двигателей литьем по выплавляемым восковым моделям. Необожженный стержень, полученный из керамической пасты литьем под давлением в форме, располагают и крепят на держателе (300), на котором устанавливают фрезеровочный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501639
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.12.2013
№216.012.8c76

Способ полирования облопаченных дисков для турбомашины и полировальное устройство

Изобретение относится к способу и устройству полирования облопаченных дисков и может быть использовано для полирования центробежных рабочих колес компрессора турбомашины. Способ осуществляется в устройстве, содержащем резервуар с полирующим материалом, опору для облопаченного диска с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501641
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.12.2013
№216.012.8cbe

Устройство для крепления лопасти с изменяемым углом установки

Изобретение относится к устройствам для крепления лопастей с изменяемым углом установки. Устройство для крепления лопасти содержит кольцо (28), устанавливаемое вокруг наружного фланца (23) поворотной платформы (15) для лопасти (27) и выполненное с возможностью поворота на угол, достаточный,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501713
Дата охранного документа: 20.12.2013
Показаны записи 1-2 из 2.
09.06.2019
№219.017.7bce

Разрушаемая соединительная тяга с амортизатором и упором, предотвращающим реверсивное движение

Изобретение относится к области машиностроения. Соединительная тяга содержит стержень (2), имеющий на каждом своем конце соединительный орган (3, 4) и имеющий геометрическую ось, проходящую через оба эти соединительных органа (3, 4). Стержень (2) содержит предохранительную зону (5) в форме зоны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002302567
Дата охранного документа: 10.07.2007
29.06.2019
№219.017.9c1d

Звено между двумя механическими элементами

Жесткое звено между первым элементом и вторым элементом содержит средство для регулирования расстояния между обоими элементами, включающее вилку с поперечным болтом, взаимодействующим с крепежным ушком на первом элементе. Болт установлен в вилке с помощью опорообразующих средств, каждое из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002347925
Дата охранного документа: 27.02.2009
+ добавить свой РИД