Амортизатор электронного прибора
ELECTRONIC DEVICE SHOCK ABSORBER

Данное изобретение относится к области машиностроения и предназначено для защиты от вибрационных и ударных нагрузок электронных приборов и различного оборудования при их креплении на приборной раме летательного аппарата.
Известны и широко применяются разнообразные конструкции амортизаторов для защиты от вибрационных и ударных нагрузок.
Известен амортизатор по патенту RU 2050483 от 20.12.1995 г. Указанный амортизатор содержит два эластомерных упругих элемента, расположенных на втулке с цилиндрическим отверстием, предназначенным для крепления амортизатора на опорной поверхности прибора и прижимные шайбы, установленные на торцах втулки, между которыми размещены упругие эластомерные элементы. Указанный амортизатор эффективно защищает электронные приборы от воздействия вибрационных и ударных нагрузок в широком диапазоне частот, как в радиальном, так и в осевом направлении.
Вместе с тем аналог имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что значительный габаритный размер амортизатора, затрудняет его использование в условиях плотной компоновки электронных приборов, например, в приборном отсеке летательного аппарата.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является амортизатор по патенту RU 2653321 от 07.05.2018 г.
Амортизатор содержит металлический корпус, внутри которого размещены упругие эластомерные элементы, закрепленные на центральной втулке амортизатора с помощью торцевых шайб и винта крепления. Амортизатор эффективно работает в широком диапазоне частот и ударных нагрузок в трех взаимно перпендикулярных направлениях.
Недостатком наиболее близкого аналога является значительный габаритный размер по высоте, что резко сужает возможность его применения в условиях плотной компоновки приборных отсеков, например, ракет. К тому же консольная схема крепления амортизаторов к опорному основанию электронного прибора приводит к несовпадению центра тяжести прибора с центром тяжести системы виброизоляции, что в свою очередь потребует при воздействии боковых нагрузок создания достаточных зазоров между виброизолируемым прибором и смежными конструкциями, во избежание соударения.
Общими признаками прототипа с предлагаемым авторами амортизатором является наличие упругих эластомерных элементов и центральной втулки, на оси которой установлены гибкие эластомерные элементы и торцевых поджимных поверхностей, формирующих необходимую степень поджатая эластомерных элементов, как в осевом, так и в радиальном направлениях.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание простого и надежного амортизатора, служащего для защиты от воздействия вибрационных и ударных нагрузок на электронные приборы, устанавливаемые на приборных рамах летательных аппаратов, например, ракет. При этом амортизатор должен иметь минимальные габариты и возможность бесконсольной установки на опорной поверхности электронного прибора.
Техническим результатом изобретения является создание конструктивно и технологически простого и надежного амортизатора, предназначенного для защиты от вибраций в заданных диапазонах частот, и обеспечивающего защиту от ударных воздействий в трех взаимно перпендикулярных направлениях (X, Y, Z), с малыми габаритами и совпадением центра тяжести электронного прибора с центром тяжести системы виброизоляции, что позволяет выполнить наиболее оптимальное размещение электронных приборов на приборной раме с минимальными зазорами между ними. Предложенный амортизатор универсален, а простота конструкции обеспечивает надежность при эксплуатации.
Указанный технический результат достигнут за счет того, что амортизатор электронного прибора содержит эластомерные упругие элементы, закрепленные на втулке и поджатые с торцовых поверхностей поджимными шайбами с усилием, направленным вдоль оси амортизатора при этом эластомерные упругие элементы выполнены в виде ступенчатых цилиндрических втулок, расположенных соосно с каждой стороны крепежного отверстия в опорной поверхности электронного прибора таким образом, что цилиндрическая часть втулки малого диаметра эластомерных упругих элементов установлена с натягом в кольцевом пространстве между внешним диаметром втулки и внутренним диаметром крепежного отверстия, а цилиндрические части большого диаметра эластомерных упругих элементов в поджатом состоянии расположены между опорными поверхностями электронного прибора и торцевым фланцем втулки и поджимной шайбы.
Такая конструкция амортизатора позволяет эффективно эксплуатировать электронный прибор при воздействии вибрационных и ударных нагрузок, как в радиальном, так и в осевом направлении. Малые размеры конструкции амортизатора позволяют устанавливать электронные приборы в условиях плотной компоновки.
Сущность предлагаемого изобретения проиллюстрирована на фигурах 1 и 2.
На фиг. 1 показан вид электронного прибора со смонтированными на его опорной поверхности амортизаторами.
На фиг. 2 показано продольное сечение по оси амортизатора, где
1 - эластомерные упругие элементы;
2 - отверстия в опорном основании электронного прибора;
3 - цилиндрическая часть втулки малого диаметра;
4 - торцевой фланец втулки;
5 - поджимная шайба;
6 - втулка.
Эластомерные упругие элементы (1) выполненные в виде ступенчатых цилиндрических втулок, установлены соосно с каждой стороны крепежного отверстия в опорном основании электронного прибора (2) таким образом, что цилиндрическая часть втулки малого диаметра эластомерных элементов (3) заполняет с натягом кольцевое пространство между внешним диаметром втулки и внутренним диаметром крепежного отверстия, а цилиндрические части большего диаметра эластомерных элементов поджимаются в осевом направлении торцевым фланцем втулки (4) с одной стороны и поджимной шайбой (5) с другой. Крепление эластомерных упругих элементов на опорной поверхности прибора производиться с помощью втулки (6) и поджимной шайбы (5).
Вибрационные и ударные нагрузки, действующие на амортизатор, гасятся в эластомерных элементах (1) за счет подбора соответствующих размеров, которые обеспечивают беззазорное размещение в опорном основании электронного прибора (сжатое состояние с расчетным усилием) во всех заданных режимах работы, как в продольном, так и в осевом направлении.
Выполнение амортизаторов для электронных приборов в соответствии с предлагаемым изобретением позволило добиться максимально плотной компоновки приборов с амортизаторами на приборной раме летательного аппарата, за счет значительного уменьшения габаритов прибора и уменьшения зазоров между смежными виброизолируемыми приборами, за счет бесконсольной установки амортизаторов на опорной поверхности прибора. При этом была отмечена эффективная и надежная защита от воздействия вибрационных нагрузок в диапазоне от 20 до 2000 Гц с перегрузками до 15g и защита от одиночных ударов до 150g.
Результат от использования амортизаторов в соответствии с предлагаемым изобретением в составе электронных приборов подтвержден летно-конструкторскими испытаниями.