МЕХАНИЗМ АМОРТИЗАЦИИ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в устройствах, требующих защиты от вибрационных и ударных нагрузок.
Известен амортизатор (см. патент РФ №2142585, МПК F16F 7/10, B60G 13/18), содержащий две опоры и механическую передачу, преобразующую вращательное движение в возвратно-поступательное, выполненную в виде инерционного механизма, маховик которого установлен на валу с возможностью относительного вращения и осевого перемещения.
Недостатком данного амортизатора является значительная сложность его конструкции.
Известны также амортизаторы, в которых осуществлено преобразование линейных колебаний опорных пластин в крутильные колебания элементов фрикционного демпфера, например, с помощью несамотормозящей винтовой пары в виде винта и гайки-маховика (см. а.с. СССР №991083, МПК F16F 3/00, 1981, а.с. СССР №1000627, МПК F16F7/02, 1980), либо использовано соединение нескольких пружин с противоположным направлением навивки (см., например, а.с. СССР №796540, МПК F16F 3/00, 1978).
Недостатком известных амортизаторов является значительная сложность конструкции, снижение надежности вследствие усложнения механизмов преобразования и контактирования, а также сравнительно низкая эффективность виброизоляции из-за малых угловых перемещений пружин (особенно в конструкциях второго типа).
Наиболее близким к предполагаемой полезной модели является устройство, созданное для дополнения подвески грузового вагона (см. «Железнодорожный транспорт», 1998, №2 стр.57-59). Устройство состоит из двух торсионов, установленных на верхней части боковой рамы тележки. С торсионами жестко соединены рычаги, противоположные концы которых связаны с осью, на которой находится цилиндрический ролик, пересекающийся по одному из двух (в зависимости от массы груза вагона) профилированных кулачков, неподвижно установленных в торце надрессорной балки на плите.
Эффективность виброзащиты обеспечивается совместной работой типового рессорного подвешивания с линейной силовой характеристикой упругих элементов (винтовых пружин) и торсионно-кулачкового устройства с нелинейной силовой характеристикой в вертикальном направлении. Два профилированных кулачка установлены таким образом, чтобы в порожнем состоянии вагона (в статическом положении) ролик находился в среднем положении по отношению к вертикальному кулачку, а в груженом - в среднем положении относительно нижнего кулачка.
Недостатком данного устройства является то, что наличие контактного элемента может служить источником высокочастотных колебаний и повышенной вибрации, а также нестабильность работы контактного элемента в условиях действия вибрационных воздействий высокого уровня.
Задачей (целью) предполагаемой полезной модели является повышение эксплуатационных характеристик амортизирующего устройства.
Техническим результатом предполагаемой полезной модели является снижение уровня инерционных вертикальных нагрузок и снижение воздействия низкочастотных составляющих колебаний на груз, возникающих при перевозке в транспортном средстве. Кроме того, ударные воздействия ограничены динамическими перемещениями.
Поставленная задача достигается тем, что механизм амортизации, содержащий основной линейный упругий элемент, жестко связанный с основанием и амортизируемой платформой, дополнительно оснащен комплектом наклонных линейных упругих элементов, состоящим, по меньшей мере, из двух предварительно поджатых линейных упругих элементов, каждый из которых шарнирно соединен с основанием и амортизируемой платформой, при этом оси наклонных упругих элементов комплекта по отношению к продольной оси основного упругого элемента расположены под одинаковым углом, причем основной упругий элемент оснащен дополнительным упругим элементом, выполненным, например, из резины или полиуретана и связан с амортизируемой платформой посредством регулировочного винта, при этом основной упругий элемент и наклонные линейные упругие элементы комплекта размещены в стаканах.
Сущность полезной модели поясняется рисунками, где приняты следующие обозначения:
1 - основной линейный упругий элемент;
2 - наклонный линейный упругий элемент;
3 - регулировочный винт;
4 - шарнир;
5 - дополнительный упругий элемент;
6 - амортизируемая платформа;
7 - неподвижная платформа.
На рисунке 1 схематично изображен предлагаемый механизм амортизации в статическом состоянии, общий вид.
На рисунке 2 - общий вид механизма амортизации при движении платформы 6 вверх;
На рисунке 3 - общий вид механизма амортизации при движении платформы 6 вниз.
Механизм амортизации содержит основной 1 и наклонные 2 линейные упругие элементы, размещенные в стаканах, стенки которых соединены шарнирами 4 между собой и с амортизируемой платформой 6. Амортизируемая платформа 6 является подвижной. Оси наклонных упругих элементов 2 комплекта по отношению к продольной оси основного упругого элемента 1 расположены под одинаковым углом. Основной линейный упругий элемент 1 нижним стаканом жестко связан с неподвижной платформой 7 устройства (транспортного средства или контейнера), а верхним стаканом с амортизируемой платформой 6.
Усилие предварительного сжатия основного линейного упругого элемента изменяется регулировочным винтом 3. В нижнем вертикальном стакане основного упругого элемента может быть установлен дополнительный амортизатор - упругий элемент 5, выполненный, например, из резины или полиуретана.
Работа предлагаемого механизма амортизации осуществляется следующим образом.
В статическом состоянии наклонные линейные упругие элементы 2 находятся в горизонтальном положении (рис 1). В динамическом состоянии они принимают наклонное положение (рис.2, 3). Путем предварительного расчета подбора жесткости и усилия сжатия линейных упругих элементов 1 и 2, в зависимости от массы груза, закрепленных на амортизируемой (подвижной) платформе 6, достигается плавная нелинейная силовая характеристика механизма, обеспечивающая при малых амплитудах колебаний эффективную защиту, в том числе и от низкочастотных, а также при больших амплитудах перемещения.
Предлагаемый механизм амортизации может быть использован в комплексе с известными амортизаторами от продольных и поперечных перегрузок, возникающих в процессе транспортировки груза, закрепленного на подвижной платформе транспортного средства или контейнера. Жесткость силовой характеристики резко возрастает, позволяя ограничивать динамические перемещения и воспринимать большие усилия.