УПРУГОДЕМПФИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (ВАРИАНТЫ)
ELASTODAMPING DEVICE (VERSIONS)

Изобретение относится к самым различным областям техники и может быть использовано в конструкциях, требующих упругого восприятия каких-либо усилий и их гашения.
Известно упругодемпфирующее устройство, содержащее эластичное конусообразное кольцо, охватывающее сердечник с профилированной рабочей поверхностью и размещенное на части своей высоты в корпусе, имеющем кольцевой выступ на внутренней поверхности, контактирующий с внешней поверхностью кольца (см. патент РФ №2044192, от 20.09.95 г.)
Недостатком известного устройства является возможность значительного выпучивания внешней поверхности эластичного конусообразного кольца, расположенной между кольцевым выступом корпуса и нажимным элементом, что приводит к подрезанию выпучиваемой части кольца.
Технический результат, достигаемый предлагаемым упругодемпфирующим устройством, заключается в устранении вышеописанного явления подрезания части объема эластичного кольца, что повышает долговечность всего устройства в целом.
Указанный результат в изобретении по первому варианту достигается тем, что в упругодемпфирующем устройстве, содержащем эластичное конусообразное кольцо, охватывающее сердечник с профилированной рабочей поверхностью и размещенное на части своей высоты в корпусе, имеющем кольцевой выступ на внутренней поверхности, контактирующий с внешней поверхностью кольца, суммарная площадь поверхностей выпучивания кольца, расположенных в корпусе, превышает суммарную площадь поверхностей выпучивания, расположенных вне корпуса, из расчета превышения суммарного объема выпучивания при деформации кольца вовнутрь корпуса над объемом выпучивания вне корпуса.
В изобретении по второму варианту технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем вышеуказанные признаки ближайшего аналога, в каждом из сечений, проходящих через центральную ось симметрии кольца, равнодействующая сила, действующая на кольцо со стороны его большего основания, проходит через кольцевой выступ корпуса.
В случае необходимости при использовании устройства в особо нагруженных узлах в любом из вариантов устройства возможно совместное использование конструктивных особенностей первого и второго варианта.
Как в первом варианте устройства, так и во втором варианте устройства предпочтительным является выполнение эластичного конусообразного кольца в поперечном сечении в виде овала.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
Упругодемпфирующее устройство содержит корпус 1 с внутренним выступом 2 на одном его конце и по крайней мере одной проточкой 3, связанное с ним посредством резьбы основание 4. В основании выполнено углубление, в котором размещается эластичная шайба 5 и резьбовое отверстие 6 для элемента крепления 7 к несущей конструкции 8 транспортного средства. В корпусе коаксиально установлены сердечник 9, на выступающей из корпуса части 10 которого предусмотрен нажимной дистанционный элемент 11, закрепленный или заодно изготовленный с ней, и эластичное конусообразное кольцо 12, в поперечном сечении имеющее, например, форму овала и (или) выполненное в форме многоугольника, большие оси которого расположены под углом к оси центральной оси симметрии, с вершиной, обращенной к нажимному дистанционному элементу 11.
Кольцо с натягом охватывает сердечник 9 и контактирует с основанием 4, нажимным дистанционным элементом и с выступом 2 корпуса. Диаметр углубления основания 4 больше максимального диаметра сердечника 9. Сердечник связан с амортизируемым объектом 13 посредством резьбового стержня (болта) 14.
Работает упругодемпфирующее устройство следующим образом.
При действии вертикальной нагрузки нажимной дистанционный элемент 11 будет воздействовать на кольцо 12, которое, деформируясь, заполнит полости в корпусе 1 и основании 4. В результате большая часть тепловой энергии будет погашена и трансформирована в окружающую среду. При действии горизонтальной силы на сердечник 9 он вместе с кольцом 12 будет перемещаться, при этом кольцо будет деформироваться в сторону направления силы. Выжимаемый материал кольца 12 заполнит соответствующие объемы в корпусе и трансформирует энергию механического воздействия в его тепло, которое будет поглощено воздухом. После снятия нагрузок кольцо 12 восстановит свою первоначальную форму.
Особенностью работы изобретения по первому варианту и второму варианту является перераспределение объемов выпучивания кольца 12 вовнутрь корпуса.
В первом варианте это достигается за счет превышения суммарной площади поверхностей выпучивания, расположенных в корпусе, над суммарной площадью других поверхностей выпучивания, а во втором варианте - за счет прохождения равнодействующей силы, действующей на большее основание эластичного кольца 12, через выступ 2 корпуса.
Под равнодействующей силой здесь следует понимать силу, которая является равнодействующей силам, приложенным в соответствующих сечениях перпендикулярно опорной поверхности основания.
При определении доли выпучивания вовнутрь корпуса и вне его необходимо учитывать влияние сжатия объемов воздуха, расположенных в корпусе, т.к. указанные объемы оказывают сопротивление выпучиванию поверхностей кольца 12.
Для усиления достигаемого эффекта признаки обоих вариантов упругодемпфирующего устройства могут быть использованы совместно.