Вязкоупругий демпфер

 

Использование: машиностроение, а именно виброзащитная техника, для виброизоляции различного оборудования, в том числе трубопроводов. Сущность изобретения: вязкоупругий демпфер содержит заполненный рабочей жидкостью корпус и расположенные в нем обращенный торцом к его дну стакан, груз, размещенный в последнем и элементы гидродинамического сопротивления , выполненные в виде пластин или Стержней. Последние одними концами закреплены по периметру по крайней мере у торца груза и оперты на дно корпуса. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щ)5 Р 16 F 9/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"1 (4ЩЛМ . р тдц -. т ;>,Йц "hi

1 (21) 4864751!28 (22) 10.09,90 (46) 15.06.9З. Бюл, М 22 (71) Научно-производственное обьединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им, И.И.Ползунова (72)-А,Ю,Щукин, Д.IQ,ÏSBëoâ, В,B.Êîñòàðeâ, А.М.Берковский, П.С.Васильев и Г.С.Витахова (56) Авторское свидетельство СССР

М 1612151, кл. F 16 F 9(06, 1987.

Авторское свидетельство СССР

М 1689693, кл, F 16 F 9/06, 1987.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к вязкоупругим демпферам, использующим вязкую жидкость как поглощающую среду для восприятия динамических нагрузок, и может быть использовано для виброизоляции различного оборудования, в том числе трубопроводов, Целью изобретения является повышение эффективности демпфирования, На фиг.1 представлен предлагаемый демпфер с элементами гидродинамического сопротивления в виде горизонтальных пластин, продольный разрез; на фиг.2-тоже, поперечный разрез; на фиг.3- вариант предлагаемого демпфера с элементами гидродинамического сопротивления в виде вертикальных пластин; на фиг.4 — вариант предлагаемого демпфера с элементами гидродинамического сопротивления в виде наклонных пластин; на фиг.5— вариант предлагаемого демпфера с элементами гидродинамическога сопротивления в виде стержней; на фиг.6- разрез А — А на фиг5.

„„5Q„„1821590 А1 (54) ВЯЗКОУПРУГИЙ ДЕМПФЕР (57) Использование: машиностроение, а именно виброзащитная техника. для виброизоляции различного оборудования, в том числе трубопроводов. Сущность изобретения: вязкоупругий демпфер содержит заполненный рабочей жидкостью корпус и расположенные в нем обращенный торцом к его дну стакан, груз, размещенный в последнем и элементы гидродинамического сопротивления, выполненные в виде пластин или стержней. Последние одними концами закреплены по периметру по крайней мере у торца груза и оперты на дно корпуса. 6 ил, Вязкоупругий демпфер содержит кор- (у) пус 1, заполненный рабочей жидкостью 2 и расположенные в нем поршень 3, выполненный в виде стакана, обращенного торцом ко дну корпуса 1, охватываемый им груз

4, а также установленные между поршнем 3 и корпусом 1 элементы гидродинамического а сопротивления демпфера в виде пластин (ф или стержней 5, одними концами закрепленных по периметру, по крайней мере, у торца груза и опирающихся на дно корпуса.

Возможно одновременное закрепление пластин или стержней 5 на корпусе 1, порш- О не 3 и грузе 4. По высоте пластины или С» стержни 5 могут быть расположены рядами, которые при одновременной установке на корпусе 1 и поршне 3 могут быть смещены относительно друг друга. Возможно расположение стержней или пластин на поверхности поршня 3 или корпуса 1 с постоянной плотностью на единицу площади. Число пластин или стержней по окружности и в

1821590 каждом ряду выбирается в соответствии с необходимостью обеспечения требуемого уровня демпфирования по направлениям колебаний объекта. Пластины могут быть расположены горизонтально (фиг,1), вертикально (фиг.3) и наклонно (фиг.4}.

Пластины или стержни 5 выполнены из упругого материала, например, из тонкой . закаленной листовой стали или проволоки, или синтетического материала и должны восстанавливать свою первоначальную форму после деформации и потери устойчивости. При этом между каждым незакрепленным концом пластины или стержня 5 и корпусом 1 или поршнем 3 образован зазор.

Соотношение геометрических размеров пластин и стержней 5 выбирается таким образом, чтобы пластины и стержни 5 обладали малым упругим сопротивлением при деформации и теряли устойчивость при продольных сжимающих нагрузках.

Вязкоупругий демпфер присоединяется к колеблющемуся объекту либо поршнем 3, . как показано на фиг.1, либо корпусом 1 (не . показано). При этом корпус 1 или поршень

3 крепятся к неподвижному основанию.

В качестве рабочей среды использована вязкая жидкость, например, кремнийорганическое соединение, Вязкоупругий демпфер работает следующим образом.

Поршень 3, соединенный с колеблющимся объектом, перемещается в вязкой рабочей жидкости 2, помещенной в корпусе 1.

При этом происходит деформация жидкости

2 и перетекание ее из области уменьшающихся зазоров в область увеличивающихся зазоров, что создает сопротивление перемещению поршня 3. Вместе с поршнем 3 перемещается груз 4 и закрепленные на поршне 3 и грузе 4 пластины или стержни 5.

Благодаря трению пластин (стержней) о жидкость и вытеснению жидкости пластинами(стержнями) 5 при колебаниях, создается дополнительное значительное демпфирующее сопротивление демпфера. Устанавливая пластины 5 на поршне 3 в различном направлении, можно регулировать демпфирующее сопротивление демпфера, Например, при установке пластин 5 на поршне 3 в горизонтальном направлении (фиг.1 и 2) демпфирующее сопротивление демпфера особенно интенсивно растет в вертикальном направлении. При установке пластин 5 на поршень 3 в вертикальном направлении (фиг.3) наибольший демпфирующий эффект

40 станавливают свою форму после окончания контакта. В результате достигается нелинейность характеристик демпфера вида

"жесткой" нелинейности, обеспечивающая необходимые свойства демпфера как при обычных вибрационных нагрузках, так и при ударных, сейсмических и других видах экстремальных динамических нагрузках, Формула изобретения

Вязкоупругий демпфер, содержащий заполненный рабочей жидкостью корпус и расположенные в нем поршень в виде стакана, обращенного торцом ко дну корпуса, груз, размещенный в стакане, и элементы гидродинамического сопротивления, о т л и50 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности демпфирования, элементы гидродинамического сопротивления выполнены в виде пластин или стержней, одними кОнцами закрепленных по периметру по

55. крайней мерз у торца груза и опирающихся на дно корпуса. будет достигнут в горизонтальном направлении колебаний. При установке пластин 5 на порционе 3 наклонно (фиг.4) достигается одновременный рост демпфирующего со-. противления во всех возможных направлениях колебаний.

Размещение стержней с равномерным распределением по площади поршня или корпуса повышает эффективность демпфи10 рования во всех направлениях колебаний как при малых, так и при больших колебани- . ях объектов, повышая надежность работы оборудования. Зазоры между пластинами (стержнями) 5, корпусом 1 и поршнем 3 ус"5 танавливаются таким образом, чтобы они превышали амплитуды колебаний в режиме нормальной эксплуатации. При этом обеспечиваются линейные характеристики демпфера одинаковые либо различные по направлениям колебаний в зависимости от варианта установки пластин или стержней 5 (фиг,1-4), В случае экстремальных динамических воздействий зазоры между пластинами

5; корпусом 1 и поршнем 3 выбираются. Пла25 стины или стержни 5 вступают в контакт с корпусом и/или поршнем 3, начинают изгибаться и теряют устойчивость, что приводит к значительной дополнительной деформации жидкости 2 и резкому росту демпфиру30 ющего сопротивления демпфера. Благодаря большой упругости и податливости пластин и стержней их деформация не препятствует статическим перемещениям, не носит пластического характера, и эти элементы вос1821590

1821590

1821590

Составитель Л. Тарасова

Техред M.Moðãeíòçë Корректор С. Лисинэ

Редактор

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

Заказ 2097 Тираж Подписное

BHMMAM Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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