ГАСИТЕЛЬ ВИБРАЦИЙ
VIBRATION DAMPER

Изобретение относится к средствам защиты технологического оборудования, транспортных средств и других машин и агрегатов от вибраций на основе метода динамического гашения колебаний.
Работа динамических гасителей вибраций основана на формировании инерционных воздействий, передаваемых на объект путем перераспределения колебательной энергии от вибрирующего объекта к гасителю вибраций.
Из уровня техники известен гаситель вибраций 21214-1001185 компании «ВолгаАвтоПром» для автомобиля LADA 4×4. Этот виброгаситель содержит металлический цилиндрический корпус, внутри которого размещен демпфер из упруго-пластичного материала. Однако в известном гасителе отсутствует возможность его настройки на частоту колебаний вибрирующего объекта.
Наиболее близким по технической сущности является гаситель вибраций, раскрытый в заявке Германии №10052884 на изобретение. Этот гаситель содержит массивный кольцеобразный груз, размещенный внутри демпфера из упруго-пластичного материала, сделанного в виде цилиндрической детали с центральным отверстием, в котором установлена втулка для размещения в ней головки крепежного винта, демпфер закреплен на пластинчатом основании при помощи прижимного кольца, между грузом и основанием расположена кольцевая полость для нагнетания в нее газа или жидкости под давлением. Для подачи текучей среды в кольцевую полость предусмотрено отверстие в основании гасителя. Подавая в определенном количестве жидкость или газ под давлением, можно изменять параметр частоты собственных колебаний гасителя. Таким образом, в известном гасителе вибраций предусмотрена возможность его настройки на требуемую частоту колебаний, соответствующую частоте колебаний объекта, вибрации которого должны быть погашены. Для этого должны быть предусмотрены источник сжатого воздуха, устройство регулирования подачи текучей среды в кольцевую полость, трубопроводы и т.п. Однако, необходимость применения дополнительных устройств для настройки гасителя на требуемую частоту гашения колебаний делает процесс настройки долгим, неудобным и менее надежным.
Техническая проблема, решение которой обеспечивается при осуществлении изобретения, заключается в устранении недостатков гасителя, показанного в заявке DE 10052884 А1.
Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в повышении надежности процесса настройки гасителя на требуемую частоту колебаний, повышении удобства настройки и сокращении времени на нее.
Решение указанной технической проблемы и получение технического результата обеспечено тем, что гаситель вибраций содержит грузы, сделанные в виде массивных колец, установленных с обеих сторон опорного диска, окружающего стойку, закрепленную на основании, с грузами связаны демпферы, сделанные в виде манжет из упруго-пластичного материала, соединенных с крышками, надетыми на стойку, на стойке между крышками расположены конические пружины, стойка имеет резьбовой участок, выступающий из крышки, на котором расположены гайка и контргайка.
Наличие на стойке резьбового участка, выступающего из крышки, на котором расположены гайка и контргайка, позволяет оперативно изменять жесткость конических пружин и манжет из упруго-пластичного материала, что обеспечивает возможность быстрой и удобной настройки гасителя на требуемую частоту гашения колебаний. А включение в конструкцию самого гасителя необходимых элементов для его настройки на требуемую частоту гашения колебаний, что освобождает от необходимости использования вместе с гасителем дополнительных устройств для осуществления указанной функции, значительно повышает надежность процесса настройки.
В центральном отверстии опорного диска установлена ступенчатая втулка, изготовленная из антифрикционного материала. На втулку надеты шайбы, поверхность которых, обращенная к коническим пружинам, сделана выпуклой. В конических пружинах сделаны радиальные пазы, разделяющие конические пружины на лепестки, касающиеся выпуклой стороны шайб.
Каждая манжета имеет крайний кольцевой участок, размещенный в кольцевой канавке, сделанной в грузе. На манжеты напротив крышек надеты хомуты.
Грузы соединены между собой и с опорным диском болтами с навинченными на них гайками.
В полостях между крышками и связанными с ними манжетами может быть уложена консистентная смазка.
На фигуре 1 показан общий вид гасителя вибраций. На фигуре 2 приведен вид А гасителя, показанного на фиг. 1. На фигуре 3 показана схема гасителя при деформации лепестков конических пружин и манжет из упруго-пластичного материала.
Гаситель вибраций, показанный на фигурах 1-3, содержит грузы 1 и 2, сделанные в виде массивных колец, установленных с обеих сторон опорного диска 3, окружающего стойку 4, закрепленную на основании 5. С грузами 1 и 2 связаны демпферы, сделанные в виде манжет 6 и 7 из упруго-пластичного материала, соединенных с крышками 8 и 9, надетыми на стойку 4. На стойке 4 между крышками 8 и 9 расположены конические пружины 10 и 11. Стойка 4 имеет резьбовой участок 12, выступающий из крышки 8, на котором расположены гайка 13 и контргайка 14. В центральном отверстии опорного диска 3 установлена ступенчатая втулка 15, изготовленная из антифрикционного материала. На втулку 15 надеты шайбы 16 и 17, поверхность которых, обращенная к коническим пружинам 10 и 11, сделана выпуклой. В пружинах 10 и 11 сделаны радиальные пазы, разделяющие конические пружины на лепестки, касающиеся выпуклой стороны шайб 16 и 17. Каждая манжета имеет крайний кольцевой участок 18, размещенный в кольцевой канавке, сделанной в грузе. На манжеты 6 и 7 напротив крышек 8 и 9 надеты хомуты 19 и 20, обеспечивающие герметичное соединение крышек с манжетами. Грузы 1 и 2 соединены между собой и с опорным диском 3 болтами 21 с навинченными на них гайками 22. В полостях между крышками 8 и 9 и связанными с ними манжетами 6 и 7 уложена консистентная смазка, обеспечивающая снижение трения и износа трущихся деталей.
Устройство используют следующим образом.
Гаситель вибраций крепят к объекту (на фигурах не показан), который подвержен сильной вибрации в ходе его эксплуатации. Крепление может быть осуществлено посредством, например, клеевого или винтового соединения. Объект включают в работу и выводят на режим возникновения активной вибрации. Далее осуществляют согласование собственных частот гасителя с частотой вибраций объекта, для чего завинчивают гайку 13 на резьбовом участке стойки 4, увеличивая тем самым жесткость конических пружин 10 и 11 и манжет 6 и 7. Наблюдая в ходе эксплуатации объекта увеличение уровня вибраций, гайку 13 начинают отвинчивать, достигая режима наибольшей эффективности работы гасителя. После этого производят стопорение гайки 13 контргайкой 14. Таким образом обеспечивается быстрая, надежная и удобная настройка гасителя на требуемую частоту гашения колебаний.
Более детально процесс настройки гасителя показан на фиг. 3, где видна деформация лепестков конических пружин. Так, в начальном положении конических пружин 10 и 11, обозначенном буквой «А», лепестки пружин опираются на шайбы 16 и 17 своими крайними по длине точками и расстояние между основанием лепестков и крайними точками касания ими шайб выражается отрезком «а». В сжатом положении конических пружин, обозначенном буквой «Б», такое расстояние становится равным отрезку «б». В соответствии с изображением, представленным на фиг. 3, активная длина лепестков в сжатом состоянии стала в 1,5 раза меньше. На основании проведенных расчетов установлено, что жесткость пружин при сжатии в этом случае увеличится более чем в три раза, а частота колебаний при сжатом положении пружин увеличится почти в два раза.
Таким образом, в гасителе вибраций, содержащем грузы, сделанные в виде массивных колец, установленных с обеих сторон опорного диска, окружающего стойку, закрепленную на основании, демпферы, связанные с грузами и сделанные в виде манжет из упруго-пластичного материала, соединенных с крышками, надетыми на стойку, конические пружины, расположенные на стойке между крышками, обеспечивается быстрая, надежная и удобная настройка гасителя на требуемую частоту колебаний, осуществляемая простыми средствами с помощью гайки и контргайки, расположенных на резьбовом участке стойки.