САМОРЕГУЛИРУЕМЫЙ ДЕМПФЕР С МНОГОСЛОЙНЫМ РОТОРОМ

Заявляемая полезная модель относится к электрическим машинам и может быть применена для демпфирования механических колебаний в машинах, летательных аппаратах, приводах и т.д.
Известен управляемый электромагнитный тормоз с индуктором, содержащий радиально расположенные постоянные магниты, немагнитный электропроводящий ротор и внутренний неявнополюсный сердечник, включает электромагниты и регулировочное ферромагнитное кольцо с выполненными в нем прорезями, заполненные немагнитным материалом, расположенным между постоянными магнитами и ротором, с возможностью поворота с шагом 90 электрических градусов и фиксированием в крайних положениях, а немагнитный электропроводящий ротор выполнен стаканообразным. (патент RU 194012, МПК H02K 49/06, дата публикации: 25.11.2019).
Недостатком аналога, являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные необходимостью дополнительного канала измерения скорости вращения для регулирования момента.
Известно устройство с вихревым тормозом, используемое для поднятия и эвакуации людей, состоящее из постоянных магнитов, электропроводящих элементов, раскрывающегося при больших значениях центробежной силы, чем силы магнитного поля, замедляющих движение ротора с пружинами и возвращающегося в первоначальное состояние при уменьшении воздействия сил. (патент US 8490751, МПК А62В 1/06, дата публикации: 23.07.2013).
Недостатками аналога являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные возможностью применения только в области транспортировки и эвакуации людей и относительно невысокими удельными параметрами.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является демпфер, статор которого содержит индуктор, на котором вдоль окружности расположены постоянные магниты (патент US 8851235, МПК А62В 1/08, H02K 49/04, H02K 16/00, дата публикации: 07.10.2014), ротор которого состоит из трех одинаковых частей сложной формы, каждая из которых соединена пружинами с центральной дисковой частью, при этом при увеличении нагрузки подвижные части отходят от дисковой части.
Недостатками ближайшего аналога являются необходимость дополнительной балансировки и настройки расположения подвижных частей, относительно невысокий тормозной момент.
Задачей заявленной полезной модели является расширение функциональных возможностей демпфера за счет ускорения процесса гашения ударов.
Технический результат - увеличение эффективности индукционного демпфера, достигаемого благодаря увеличенному количеству слоев ротора.
Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в демпфере, статор которого содержит дисковый индуктор, на котором вдоль окружности расположены постоянные магниты, и центральную дисковую часть с возможностью вращения, к которой прикреплены стягивающими пружинами подвижные части, и имеющие возможность радиального раскрытия, когда величина центробежной силы больше, чем упругие силы пружин, согласно полезной модели подвижные части ротора демпфера выполнены многослойными с возможностью увеличения величины вихревых токов и тормозной силы.
Существо изобретения поясняется чертежами. На Фиг. 1 изображен демпфер с многослойным составным ротором и сжатыми пружинами. На Фиг. 2 изображена одна из многослойных подвижных частей ротора. На Фиг. 3 изображен многослойный ротор с многослойными подвижными частями и растянутыми пружинами.
Саморегулируемый демпфер, ротор которого выполнен многослойным для увеличения взаимной индукции и значений вихревых токов, состоит из многослойных подвижных частей 1, крепящихся к подвижной центральной дисковой части с помощью отверстий 2, и к валу 3, соединяющие отверстия 4 с ротором пружинами 5, контролирующими воздушный зазор между ротором и постоянными магнитами 6.
Саморегулируемый демпфер с многослойным ротором работает следующим образом. Многослойные подвижные части ротора 1, прикрепленные к подвижной центральной дисковой части с помощью отверстий 2, при значениях центробежной силы больших, чем силы стягивающих пружин 5, замедляющих движение ротора, постепенно радиально раскрываются, в результате многослойные подвижные части 1 становятся ближе к постоянным магнитам статора 6. В результате многослойные подвижные части при увеличении скорости вращения оказываются в области более сильного поля постоянных магнитов. В подвижных частях наводятся вихревые токи, которые создают свое магнитное поле, так что результирующее поле оказывается меньше поля постоянных магнитов. Так как ротор выполнен из многослойных подвижных частей, то поля вихревых токов взаимно компенсируются (Острейко В.Н. Расчет Электромагнитных полей в многослойных средах. - Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1981.). Поэтому величина результирующего поля будет больше, из-за чего будет больше электромагнитный тормозной момент.
Таким образом, при значениях центробежной силы, равной силам стягивающих пружин 5, многослойные подвижные части 1 перестают радиально раскрываться, при этом многослойные подвижные части 1 попадают в магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами статора 6, в результате взаимодействие вихревых токов, индуцируемых в многослойных подвижных частях 1, приводит к появлению замедляющих вращение ротора сил. Далее, из-за уменьшения скорости вращения центробежная сила становится меньше результирующих сил, замедляющих движение многослойных подвижных частей 1, в результате пружины 5 стягивают многослойные подвижные части 1 в первоначальное положение.
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет увеличить электромагнитный тормозной момент демпфера при тех же массогабаритных показателях, что достигается благодаря увеличенному количеству слоев ротора.