Упругая опора д.и.образцова

 

Использование машиностроение, виброизолирующие опоры для гашения колебаний различных объектов Сущность упругая опора содержит крепежные элементы 1 и 2. несущий упругий элемент 3. крышку 4, полый опорный центральный сердечник 5 с другой перегородкой 6, делящей полость сердечника на полости 7 и 8. В крепежном элементе 2 закреплена по ее периферии гофрированная мембрана 9. Полости 7,8. 12 и 13 заполнены жидкости и сообщены посредством отверстий 14, 15 и 16. Площадь сечения отверстия 14 меньше площади сечения отверстия 15 площадь сечения отверстия 16 меньше площади сечения отверстия 14, а разность между площадью сечения отверстия 15 и площадью сечения отверстия 14 больше площади сечения отверстия 16 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ Ч Е СК ИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 F 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4821276/28 (22) 09.04.90 (46).30.06.92, Бюл. N 24 (75) Д.И.Образцов (53) 621.567.2(088.8) (56) Патент ФРГ

М 2736188, кл. F 16 F 13/00; 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1654617, кл. F 16 F 13/00, 1989. (54) УПРУГАЯ ОПОРА Д.И,ОБРАЗЦОВА (57) Использование: машиностроение. виброизолирующие опоры для гашения колебаний различных объектов, Сущность: упругая опора содержит крепежные элементы 1 и 2.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции виброизолирующих опор, предназначенных для гашения колебаний различных объектов.

Известна опора с гидравлическим демпфированием, предназначенная для установки двигателя внутреннего сгорания автомобиля, содержащая центральный сердечник, выполненный в единой конструкции с несущим упругим элементом и соединенный с подвижной гофрированной мембраной в ее жесткой центральной части, имеющей по меньшей мере одно дроссвлирующее отверстие и делящей основную рабочую камеру, полностью заполненную демпфирующей жидкостью, на две части, Недостатком данной конструкции является невысокая эффективность демпфирования и недостаточные диссипативные свойства на резонансных частотах.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является выбранная в Ж 1744325 А1 несущий упругий элемент 3. крышку 4, полый опорный центральный сердечник 5 с другой перегородкой 6, делящей полость сердечника на полости 7 и 8. В крепежном элементе 2 закреплена по ее периферии гофрированная мембрана 9. Полости 7, 8. 12 и 13 заполнены жидкости и сообщены посредством отверстий 14, 15 и 16. Площадь сечения отверстия 14 меньше площади сечения отверстия 15, площадь сечения отверстия 16 меньше площади сечения отверстия

14, а разность между площадью сечения отверстия 15 и площадью сечения отверстия

14 больше площади сечения отверстия 16. 1 ил.. качестве прототипа упругая опора, содер. жащая центральный сердечник; выполненный в виде полого стакана, внутренний объем которого разделен упругой пере. ородкой на две камеры. одна из которых заполнена газом, а другая — демпфирующей жидкостью и сообщена посредством дро-..селирующего отверстия с основной. рабочей камерой.

Недостатком данной конструкции является недостаточная диссипация виброэнергии, ограниченность демпфирующих свойств.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей и повышения эффективности демпфирования.

Это достигается тем, что полость над упругой перегородкой полого опорного центрального сердечника заполнена рабочей жидкостью и сообщена посредством по крайней мере одного из других отверстий сердечника с надмембранной полостью.

1744325 площадь сечения которого меньше площади сечения отверстия, соединяющего надмембранную полость с полостью под упругой перегородкой сердечника. а разность между площадью отверстия, сообщающего полость под упругой перегородкой с подмембранной полостью и площадью отверстия. сообщающего полость под упругой перегородкой с надмембранной полостью. больше площади сечения отверстия, сообщающего полость над упругой перегородкой с надмембранной полостью.

На чертеже изображена упругая опора, продольный разрез.

Упругая опора содержит корпус в виде крепежных элементов 1 и 2, предназначенных для крепления опоры к колеблющемуся объекту и к несущей конструкции, несущего упругого элемента 3 и крышки 4, а также полый опорный центральный сердечник 5, прикрепленный к несущему упругому элементу 3, упругую перегородку 6, разделяющую внутреннюю полость сердечника 5 на две полости 7 и 8, заполненные жидкостью, подвижную гофрированную мембрану 9, включающую упругий упор 10 и, жесткую центральную часть 11, соединенную с сердечником 5, основную рабочую камеру, полностью заполненную демпфирующей жидкостью и состоящую из надмембранной полости 12, ограниченной несущим упругим элементом 3 и гофрированной мембраной 9 и подмембранной полости 13, ограниченной жесткой крышкой 4 и гофрированной мембраной 9, Полости опоры, заполненные рабочей жидкостью, сообщаются посредством отверстий 14, 15 и 16.

Упругая опора работает следующим образом.

При высокой амплитуде колебаний в низких частотах до 60 Гц (удар, резонанс), когда полый сердечник 5 вместе с жесткой центральной частью 11 подвижной гофрированной мембраны 9 под действием внешней возмущающей силы, приложенной к крепежному. элементу 1, движется вниз в сторону жесткой крышки 4, давление Р1 в подмембранной полости 13 повышается и по абсолютной величине будет превышать давление Р2 в надмембранной полости 12 за счет упругости подвижной гофрированной мембраны 9 и вязкости рабочей жидкости, В то же время давление Рз в нижней полости 8 полого сердечкика 5 будет больше давления Р2 и меньше давления Р1, поскольку площадь дросселирующего отверстия 16 меньше, чем площадь отверстия 14, Кроме того давление Р4 в верхней полости 7 полого сердечника 5 будет мень5

30

40

50 ше давления Pg, так как площадь отверстия 16 меньше площади отверстия 14.

Рабочая жидкость за счет перепада давлений Р > Pg > Рз > Р4 перетекает через отверстия из подмембранной полости 13 в нижнюю полость 8 полого сердечника 5, далее — в надмембранную полость 12 и в верхнюю полость 7 полого сердечника 5.

Одновременно с этим так как Рз>Р4 деформируется вверх упругая перегородка 6 и вступает в работу дополнительный гидравлический демпфер, Кроме того, так как разность площадей отверстий 15 и 14 больше площади отверстия 16, т,е. S15 S14>S16, то давление Р4 будет нарастать быстрее, чем давление Pz и наступает момент, когда

Р4=Рз и Р4>Р2 и направление течения жидкости через отверстие 16 меняется на противоположное. т.е. из верхней камеры 7 полого сердечника 5 в надмембранную полость опоры. Когда равнодействующая сил, приложенных к крепежному элементу 1, равна нулю, движение центрального сердечника 5 прекращается. Однако эа счет оставшегося перепада давлений P)-Ðð> 0;

Р4-Р2>0, инерционности деформированной упругой перегородки 6 еще некоторое время продолжается дросселирование демпфирующей жидкости иэ подмембранной полости 13 опоры в нижнюю полость 8 полого сердечника 5 и из нее — в надмембранную полость 12 опоры, При начале движения сердечника вверх понижается давление Р> и при Р <Рз начинается дросселирование жидкости из нижней полости 8 в подмембранную полость 13 опоры и до достижения равенства Р2=Р4 продолжается дросселирование в надмембранную полость 12 иэ верхней полости 7 сердечника 5. За счет этого увеличивается площадь "петли гистерезиса", улучшается

АХЧ виброопоры, что указывает на улучшение ее диссипативных свойств.

При дальнейшем движении центрального сердечника 5 вверх давление Рз быстро падает, так как S5> S<4, упругая перегородка

6 начинает прогибаться вниз и направление дросселирования меняется, т.е. жидкость из надмембранной. полости 12 перетекает в нижнюю полость 8 сердечника 5 и далее — в подмембранную полость 13 опоры.

Кроме того, так как 515 314 > 515 и

S>5>S>4 < S>o, то давление в нижней полости

8 падает быстрее, чем в надмембранной полости 12 и упругая перегородка 6 обладает достаточной гибкостью, то давление Р4 на некоторое время становится тоже меньше, чем в надмембранной полости 12, и жидкость перетекает из надмембранной полости 12 в верхнюю полость 7 сердечника 5.

1744325

Составитель Д.Образцов

Техред М.Моргентал Корректор M.Êó÷åðÿâàÿ

Редактор Л.Народная

Заказ 2179 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Процесс дросселирования жидкости че рез отверстие 16 существенно увеличивает площадь "петли гистерезиса", улучшает

АХЧ опоры, что указывает на улучшение ее диссипативных свойств, 5

При снижении амплитуды колебаний и повышении частоты выше 60 Гц значение диссипативных сил вязкого трения для гашения колебаний уменьшается, основное значение приобретают инерционные силы, 10 демпфирование колебаний в опоре происходит в основном за счет сил инерции колеблющейся жидкости в основных рабочих . полостях, деформации подвижной гофрированной мембраны 9 и упругой перегородки 15

6, а также за счет дросселирования определенного количества жидкости через отверстие 15.

Формула изобретения 20

Упругая опора, содержащая заполненный рабочей жидкостью корпус в виде несущего упругого элемента. прикрепленного к . нему крепежного элемента и крышки, при- . крепленный к несущему упругому элементу 25 полый опорный центральный сердечник с по крайней мере одним отверстием и с упругой перегородкой, делящей его на полости, закрепленную по периферии в . крепежном элементе гофрированную мемб- 30 рану, образующую с несущим упругим элементом и крышкой соответственно над-и подмембранные полости и имеющую прикрепленную к полому центральному сердечнику жесткую центральную часть с по крайней мере одним отверстием, сообщающим подмембранную полость с полостью под упругой перегородкой, последняя сообщена с надмембраной полостью по крайней мере одним отверстием сердечника, площадь сечения которого меньше площади сечения отверстия жесткой центральной части, отличающаяся тем, что, с целью расширения эксплуатационных, возможностей и повышения эффективности демпфирования, полость над упругой перегородкой заполнена рабочей жидкостью и сообщена посредством по крайней мере одного из других отверстий сердечника с надмембранной полостью, площадь сечения которого меньше площади сечения отверстия сердечника, соединяющего надмембранную полость с полостью под упругой перегородкой, а разность между площадью отверстия, сообщающего полость под упругой перегородкой с подмембранной полостью, и площадью отверстия, сообщающего полость под упругой перегородкой с надмембранной полосТью, больше площади сечения отверстия, сообщающего полость над упругой перегородкой с надмембранной полостью.