УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ДИНАМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

Полезная модель относится к защитной амортизации от динамических воздействий и может быть использована в любой области техники.
Известен фрикционный демпфер с переменной силой трения, содержащий корпус, размещенные в корпусе неподвижные фрикционные диски и подвижные фрикционные диски с выступами различной ширины и с наклонными боковыми поверхностями, скобу, охватывающую выступы, и стягивающий диски элемент, при этом скоба выполнена подвижной с помощью регулировочного винта, установленного в корпусе (Авторское свидетельство СССР №471214 МПК В 60 G 17/06, В 61 F 5/12, F 16 F 7/04, 25.05.1975 г.).
Недостатком известного фрикционного демпфера является его неспособность защитить объект от механического воздействия, вектор которого имеет произвольную направленность.
Известен амортизатор, содержащий корпус, в котором размещено демпфирующее устройство, включающее в себя две параллельно расположенные шайбы с установленными между ними фрикционными элементами в виде сегментов, опирающихся на распорную пружину своими внутренними поверхностями, полый цилиндр с цилиндрическим и коническим участками и шток для закрепления амортизируемого объекта (Авторское свидетельство СССР №1739135, МПК F 16 F 13/00, Н 05 К 7/14, 07.06.1992 г.).
Недостатком этого устройства является ненадежность его работы в случаях одновременного воздействия на объект защиты вибрационной нагрузки и инерционных сил. Указанный недостаток является следствием
того, что под действием инерционных сил существенно ухудшается защита объекта от вибрационной нагрузки. Вероятность заклинивания подвижных частей амортизатора под действием инерционных сил является причиной ненадежной работы.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к заявляемой полезной модели является фрикционный демпфер (Патент РФ №2167349 МПК F 16 F 13/00, F 16 F 15/00, 20.05.2001 г.), содержащий цилиндрический корпус, размещенные в корпусе подпружиненные в осевом направлении чередующиеся подвижные и неподвижные фрикционные диски, часть которых соединена с корпусом и валом привода демпфера, связывающим объект защиты с подвижными фрикционными дисками. Вал привода демпфера выполнен в виде ступенчатого цилиндрического стержня, пропущенного в отверстия фрикционных дисков с зазором α в радиальном направлении и в отверстия неподвижных фрикционных дисков с зазором β в радиальном направлении. В конструкцию фрикционного демпфера введены подпружиненные в радиальном направлении подвижная и неподвижная в осевом направлении фрикционные втулки, расположенные соответственно на ступенчатой части цилиндрического стержня с зазором α в осевом направлении и в корпусе с зазором β в радиальном направлении.
Недостатком этого устройства является частичное соединение металлических частей корпуса и вала - что приводит к падению виброзащиты объекта, а также необходимость определенной ориентации демпфера в пространстве. Недостатком также является невозможность работы с объектами большой массы.
Технический результат - надежная защита объекта от внешних вибрационных воздействий произвольной направленности, возможность произвольного положения демпфера в пространстве, возможность независимого крепления объекта защиты от вибрации или к стержню, или к корпусу, возможность гашения колебаний объектов большой массы.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для защиты от динамических воздействий, состоящем из цилиндрического корпуса, в котором размещены сжатые в осевом направлении амортизирующие диски, расположенные на цилиндрическом стержне, обеспечивающие зазор между корпусом и стержнем, амортизирующие диски имеют разную форму торцевой поверхности, одни из них имеют зубчатовидную форму любого профиля торцевой поверхности, а другие имеют цилиндрическую форму торцевой поверхности с диаметром, меньшим наружного диаметра дисков с зубчатовидной формой торцевой поверхности, при этом диски с зубчатовидной и цилиндрической формой торцевой поверхности чередуются между собой, а между ними расположены гибкие антифрикционные пластинки.
На фиг.1 показана схема устройства для защиты от динамических воздействий; на фиг.2 - разрез устройства по А-А; на фиг.3 и фиг.4 -варианты конфигурации амортизирующих дисков, имеющих зубчатовидную форму; на фиг.5 - распределение векторов локальной вибрации по осям ортогональной системы координат при закреплении источника вибрации к корпусу устройства; на фиг.6 - распределение векторов локальной вибрации по осям ортогональной системы координат при закреплении источника вибрации к стержню устройства.
Предлагаемое устройство для защиты от динамических воздействий состоит из корпуса 1 с размещенными в нем сжатыми в осевом направлении крышкой 2 амортизирующих дисков 3 и 4, имеющих разный диаметр и разную форму торцевой поверхности, одетых на стержень 5. Крышка 2, соединенная со стержнем 5, имеет зазор β с корпусом 1. Амортизирующие диски 3 имеют цилиндрическую форму торцевой поверхности, а диски 4 - зубчатовидную форму. Между дисками 3 и 4 расположены гибкие антифрикционные пластинки 6. Диски 3 с цилиндрической формой торцевой поверхности имеют зазор а с корпусом 1. На стержне 5 закреплена
фиксирующая набор дисков 3 и 4 и пластинок 6 шайба 7. Усилие сжатия дисков регулируется гайкой 8.
Л
Л
Л
Л
Л
Л
Конструкция устройства для защиты от динамических воздействий позволяет крепить источник вибрации либо к корпусу 1, либо к стержню 5. Если к источнику вибрации закреплен стержень 5, то локальная вибрация на корпусе 1 устройства по направлению воздействия подразделяется в соответствии с направлением осей ортогональной системы координат по осям Х, Y, Z (фиг.6). Если же к источнику вибрации закреплен корпус 1 устройства, локальная вибрация по направлению воздействия подразделяется в соответствии с направлением осей ортогональной системы координат Х, Y, Z (фиг.5).
Устройство для защиты от динамических воздействий работает следующим образом.
Гашение энергии колебаний происходит за счет деформации дисков 3, 4 в пределах упругости материала дисков. При деформации дисков 3, 4 происходит перемещение материала, из которого они изготовлены. Чем больше деформация (соответственно перемещение), тем больше энергии колебаний гасится.
Л
По оси Z перемещение материала дисков 3, 4 осуществляется в пустотах между дисками (зазор α).
Л
Л
По осям Х, Y перемещение материала осуществляется в пустоты, образованные криволинейной торцевой поверхностью дисков 3 (зона А фиг.2). Для более легкого перемещения дисков относительно друг друга между ними расположены антифрикционные гибкие пластинки 6, выполненные, например, из фторопласта.
Применение устройства для защиты от динамических воздействий способствует возможности произвольного положения демпфера в пространстве и независимого крепления объекта защиты от вибрации либо к стержню, либо к корпусу устройства; а также надежной защите объекта от
внешних вибрационных воздействий произвольной направленности и гашения колебаний объектов большой массы.