АМОРТИЗАТОР БЕЗРЕЗОНАНСНЫЙ
NON-RESONANT SHOCK ABSORBER

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для защиты от вибрации и ударов различного оборудования, например электронных блоков и других объектов.
Известен чашеобразный резинометаллический амортизатор (Кожевников С.Н., Есипенко Я.И., Раскин Я.М., Механизмы. Справочник. Изд. 4-е, перераб. и доп. Под ред. С.Н. Кожевникова М., «Машиностроение», 1976, с. 732, рис. 12.37), содержащий эластомерный упругий элемент, в средней части которого привулканизирована обойма для крепления амортизатора к основанию, а в центральном отверстии установлена втулка с прижимными шайбами.
Недостатком аналога являются ограниченные функциональные возможности, т.к. конструкция амортизатора не обеспечивает ударопрочность в 3-х взаимоперпендикулярных направлениях и допустимое усиление колебаний на резонансной частоте с коэффициентом до 7. На практике усиления колебаний достигают коэффициента 8 и более.
Известен амортизатор (авторское свидетельство СССР №1703883, F16F 7/12, 07.01.1992), содержащий опорный узел и связанный с ним кольцевой эластичный элемент, выполненный в виде двух взаимно перпендикулярных пар колец, опорный узел выполнен в виде двух пар диаметрально расположенных и попарно связанных между собой планок с параллельными и симметричными относительно оси пазами, расположенными на обращенных друг к другу в паре поверхностях, в которых размещены ветви каждой пары торовых колец. Между парами планок размещена винтовая пружина, а между планками одной из пар установлен набор пружинных разрезных шайб, а внутри пружины установлен и связан с одной из планок второй пары дополнительный набор пружинных разрезных шайб.
Известен также амортизатор (патент РФ №2204746, F16F 7/12, F16F 7/14, 20.05.2003), содержащий верхнюю и нижнюю опорные планки и связанный с ними упругий элемент, выполненный в виде двух пар торовых эластичных колец, которые в каждой из двух пар размещены одно в другом с угловым смещением в соответствующих вертикальных плоскостях, а верхняя и нижняя опорные планки выполнены с обращенными навстречу друг другу полостями, в которых размещены и диаметрально закреплены на противолежащих стенках полостей верхние и нижние ветви торовых эластичных колец.
Недостатком обоих аналогов являются ограниченные функциональные возможности, т.к. конструкции амортизаторов не обеспечивает ударопрочность в 3-х взаимоперпендикулярных направлениях.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является амортизатор (патент РФ №2050483, F16F 7/12, 20.12.1995), содержащий эластомерный упругий элемент, состоящий из двух частей, установленных с прилеганием к внутренней поверхности обоймы, внешняя поверхность которой выполнена с кольцевыми ребордами. Конструкция амортизатора позволяет устанавливать его в любом положении по отношению к статической нагрузке.
Недостатком ближайшего аналога являются ограниченные функциональные возможности, т.к. допускается усиление колебаний (вибраций) на резонансной частоте (на частотах до 50 Гц) до коэффициента 4,5. На практике усиление колебаний (вибраций) достигает коэффициента 7 и более.
Задача изобретения - расширение функциональных возможностей амортизатора за счет обеспечения ударопрочности.
Технический результат изобретения - обеспечение отсутствия резонансных частот в любом положении по отношению к статической нагрузке, за счет конструкции и геометрических размеров эластомерных элементов, обеспечивающих беззазорное размещение элементов в конструкции (сжатое состояние, с расчетным усилием) во всех диапазонах и режимах работы амортизатора, в продольном и поперечном направлениях.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в амортизаторе безрезонансном, содержащем эластомерные элементы, расположенные в корпусе амортизатора на его оси, согласно изобретению, эластомерные элементы представляют собой сборную комбинацию из двух элементов, расположенную по одной с каждой стороны оси амортизатора, при этом внутренний посадочный диаметр корпуса амортизатора меньше наружного диаметра внутреннего чашеобразного элемента сборной комбинации, а наружный диаметр внешнего элемента сборной комбинации превышает внутренний посадочный диаметр внутреннего эластомерного элемента.
Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 приведен общий вид амортизатора безрезонансного в поперечном разрезе. На фиг. 2 и 3 изображены виды эластомерных элементов в поперечном разрезе.
Амортизатор безрезонансный (фиг. 1) состоит из металлического корпуса 1, внутри которого размещены сборные комбинации с эластомерными элементами 2 и 3. Они закреплены на оси амортизатора 4 с помощью торцевых шайб 5 и 6 и винта крепления 7. Внешняя поверхность каждого эластомерного элемента 2, 3 (фиг. 2) образована цилиндрической поверхностью, переходящей у внешнего элемента с одной стороны, обращенной внутрь амортизатора, в часть торовой поверхности, а с другой, имеющей радиус закругления, у внутреннего чашеобразного элемента, переходящей с одной стороны, обращенной внутрь амортизатора, в часть торовой поверхности, а с другой - в коническую поверхность, вершина конуса которой направлена противоположно части торовой поверхности. При этом внутренний посадочный диаметр корпуса меньше наружного диаметра внутреннего чашеобразного элемента, а наружный диаметр внешнего элемента превышает внутренний посадочный диаметр внутреннего элемента (фиг. 3).
Предлагаемые эластомерные элементы 2 и 3 устройства закреплены в корпусе и выполняют функцию безрезонансного амортизатора. В совокупности с другими признаками изобретения это позволяет достигнуть нового технического результата - отсутствие резонансных частот, снижение колебаний (вибраций) в 3-х взаимно перпендикулярных направлениях по отношению к амортизатору. Лабораторные испытания амортизаторов со снятием их амплитудно-частотных характеристик подтверждают отсутствие резонансных частот и снижение вибраций в 2…45 раз при частотах до 2000 Гц.
Амортизатор безрезонансный работает следующим образом.
Вибрационные нагрузки, действующие на амортизатор, гасятся в эластомерных элементах 2 и 3 за счет их геометрических размеров, что обеспечивает беззазорное размещение элементов в конструкции (сжатое состояние, с расчетным усилием) во всех диапазонах и режимах работы амортизатора, в продольном и поперечном направлениях. Внутренний посадочный диаметр корпуса амортизатора безрезонансного меньше наружного диаметра внутреннего чашеобразного элемента сборной комбинации, а наружный диаметр внешнего элемента сборной комбинации превышает внутренний посадочный диаметр внутреннего чашеобразного элемента, что обеспечивает беззазорное размещение элементов в конструкции (сжатое состояние, с расчетным усилием) во всех диапазонах и режимах работы амортизатора, в продольном и поперечном направлениях.
Амортизатор безрезонансный защищает различные электронные блоки и оборудование от вибраций, в установленных диапазонах частот, обеспечивает ударопрочность от многократного воздействия в 3-х взаимоперпендикулярных направлениях (х, у, z) по отношению к амортизатору.
Предлагаемое устройство универсально, простота конструкции обеспечивает надежность его работы.