Демпфер крутильно-изгибных колебаний

 

Использование: машиностроение, в частности, усовершенствование демпферов крутильно-изгибных колебаний двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: демпфер содержит корпус, выполненную в нем камеру, заполненную вязкой жидкостью, установленную в камере подпружиненную с двух сторон инерционную массу и крышки. Демпфер снабжен дополнительными корпусами, дросселирующими устройствами, дополнительными инерционными массами и крышками. Корпуса выполнены в виде параллелепипедов и имеют дополнительные камеры, каждая из которых заполнена вязкой жидкостью. Инерционная масса выполнена в виде поршня, подпружиненного с двух сторон, и установлена в каждой камере с возможностью деления ее на над- и подпоршневую полости, которые соединены соответствующими дросселирующими устройствами. Число крышек соответствует числу камер. Корпуса установлены с угловым смещением друг относительно друга по оси демпфера. 11 ил.

Изобретение относится и области машиностроения, в частности двигателестроения, а более конкретно и усовершенствованию демпферов крутильно-изгибных колебаний двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Известен демпфер колебаний вращающихся валов по патенту США N 4044627, кл.F 16 F 15/00,1977 г., содержащий корпус с осесимметричной кольцевой камерой, заполненной вязкой текучей средой и в которой расположена инерционная масса в виде кольцевого маховика, а между цилиндрическими поверхностями маховика и корпуса радиально расположены упругие элементы.

Существенными недостатками известного демпфера являются гашение колебаний в узком диапазоне возмущающихся частот и невозможность изменения характеристик гасителя для аффективного гашения изгибных колебаний в широком диапазоне скоростных режимов.

Изобретение направлено на усовершенствование демпферов колебаний. Это достигается тем, что: он снабжен дополнительными корпусами, дросселирующими устройствами, дополнительными инерционными массами и крышками; корпуса выполнены в виде или параллелепипедов, или в виде прямого цилиндра и имеют дополнительные камеры; каждая дополнительная камера заполнена вязкой жидкостью; инерционная масса выполнена в виде поршня; поршень подпружиненная с двух сторон установлена на каждой камере с возможностью делении ее над и подпоршневую полости, которые соединены соответствующими дросселирующими устройствами, а число крышек соответствует числу камер; корпуса установлены с угловым смещением друг относительно друга по оси демпфера, при этом для корпусов в виде прямого цилиндра под угловым смещением подразумевается смещения камер одного "цилиндрического корпуса" относительно другого "цилиндрического корпуса".

На фиг.1 и 2 представлены демпферы крутильно-изгибных колебаний, в которых корпус выполнен в виде прямого цилиндра.

На фиг.3, 4 представлены демпферы, в которых корпус выполнен в виде дополнительных корпусов с звездообразным расположением их граней, образующих звездообразное тело или фигуру.

На фиг.5 представлен демпфер, где корпус выполнен в виде прямого цилиндра, но без сегментных паразитных участков.

На фиг.6 представлен демпфер, где корпус образован соединением отдельных камер.

На фиг.7, 8 и 9 представлены схемы расположения четырех камер в отдельной группе и групп камер равных пяти.

На фиг. 10 представлен общий вид демпфера с разрезом по поперечной плоскости с камерами первой группы согласно схем фиг.3, 7, 8.

На фиг.11 - то же, вид сбоку.

Демпфер крутильно-изгибных колебаний содержит корпус 1 со ступицей 2, камеры 3, заполненные вязкой жидкостью 4, в каждой из которых расположена инерционная масса в виде поршня 5, подпружиненного с двух сторон пружинами 6 и 7, дросселирующее устройство 8, соединяющее над- и подпоршневые полости камер 3, и крышки 9.

Корпус 1 демпфера выполнен в виде или прямого цилиндра (фиг.1, 2, 5), или параллелепипедов "квадратных пластин" с звездообразным расположением их граней а, в, c, d (фиг.7, 8, 9, 3, 4, 6), или непосредственно образован соединением отдельных камер 3 от двух и более с параллельным расположением по поперечной плоскости демпфера (фиг.6).

Камеры 3 от двух и более (на фиг.8 камер четыре) расположены параллельно по поперечной плоскости ZY демпфера и симметрично его продольной оси Х (см. фиг.8).

Группы камер более двух (на фиг. 8 их пять) расположены параллельно по поперечной плоскости с осями камер равномерно и симметричны под углом 360^o : 5 = 72^o, а вершины "квадратных пластин" расположены под углом 360^o : 16 = 22^o 30' (фиг.7, 8, 9).

На фиг. 8 по первому поршню наглядно представлено расположение групп в пространстве путем поворота "квадратных пластин" на соответствующий угол (фиг.9).

Из представленных фиг.1-11 следует, что корпус демпфера не имеет излишних масс, т.е. паразитных участков, особенно конструкции, представленные на фиг.3-6.

Изготовление корпуса может быть литьем, из одной упаковки путем высверливания в нем глухих отверстий, из отдельных "квадратных пластин" или камер с последующим их креплением способом сварки или крепежными средствами (хомут, кольцо, пластина и т.д.).

Работа демпфера крутильно-изгибных колебаний применительно к установкам с ДВС происходит следующим образом: в работающей установке, где крутильно-изгибные колебания не возникают или незначительны, инерционные массы - поршни 4 в камерах 3 находятся в исходном, подобно статическому, положении равновесия. При переходе на режим работы, вызывающий не только крутильные, но и изгибные колебания, происходят относительные перемещения поршней 4 то в одну, то в другую сторону, и за счет упругих элементов пружин 6, 7 и трения в камерах 3, перепуска через зазоры поршнями 4 и стенками камер 3 из одной полости в другую и через дросселирующие устройства 8 осуществляется связь между инерционными массами 4 и ступицей 2 с поглощением колебательной энергии как крутильных, так и изгибных колебаний. В результате введения в систему дополнительного трения уменьшаются амплитуды крутильно-изгибных колебаний.

Формула изобретения

Демпфер крутильно-изгибных колебаний, содержащий корпус, выполненную в нем камеру, заполненную вязкой жидкостью, установленную в камере подпружиненную с двух сторон инерционную массу и крышку, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными корпусами, дросселирующими устройствами, дополнительными инерционными массами и крышками, корпуса выполнены в виде параллелепипедов и имеют дополнительные камеры, каждая из которых заполнена вязкой жидкостью, инерционная масса выполнена в виде поршня, причем подпружиненная с двух сторон инерционная масса установлена в каждой камере с возможностью деления ее над- и подпоршневую полости, которые соединены соответствующими дросселирующими устройствами, число крышек соответствует числу камер, а корпуса установлены с угловым смещением друг относительно друга по оси демпфера.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11