АМОРТИЗАТОР

Полезная модель относится к устройствам виброзащитной техники и может быть использовано в подвесках сидений дорожно-строительных машин для защиты человека оператора от вибрации.
Известен амортизатор, содержащий два основания, первое из которых предназначено для связи с объектом, а второе - с источником вибрации, упругий элемент, размещенный между основаниями, фрикционную пару, первая часть которой выполнена в виде вилки с закрепленными на ее концах накладками, а вторая - в виде вертикальной стойки, и систему управления, в состав которой входят датчик скорости, блок управления и электромагнит (см. патент РФ №2060418, МПК F 16 f 15/03, F16 F6/00, опубл. 1996 г).
Недостатком данного амортизатора является то, что фрикционная пара, предназначенная для реализации кусочно-постоянного компенсационного воздействия, периодически выключается из работы и, как следствие, на соответствующих интервалах движения не компенсирует внешнее вибрационное воздействие. Кроме того, использование достаточно сложной системы управления неизбежно понижает надежность и долговечность амортизатора.
Наиболее близким из известных технических решений является амортизатор, содержащий два основания, первое из которых предназначено для связи с объектом, а второе - с источником вибрации, упругий элемент, размещенный между основаниями, электродвигатель и кронштейн, закрепленные на втором основании, фрикционную пару, первая часть которой выполнена в виде вилки с закрепленными на ее концах накладками, а вторая - в виде ведущего и ведомого шкивов, соединенных гибкой связью, и систему управления, в состав которой входят датчик скорости, блок управления и электромагнит, причем вилка шарнирно закреплена на первом основании, ведущий шкив закреплен на роторе электродвигателя, а ось ведомого шкива закреплена на кронштейне (см. патент РФ. №2429394 МПК F15 F7/08, опубл. 2010 г).
Недостатком данного амортизатора является то, что кусочно-постоянное компенсационное воздействие реализуется посредством сложной системы управления. Вследствие этого неизбежно понижается надежность и долговечность амортизатора.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в реализации кусочно-постоянного компенсационного воздействия за счет актуализированных конструктивных элементов, т.е. без использования сложной системы управления.
Для этого амортизатор, содержащий два основания, первое из которых предназначено для связи с объектом, а второе - с источником вибрации, упругий элемент, размещенный между основаниями, электродвигатель и кронштейн, закрепленные на втором основании, фрикционную пару, первая часть которой выполнена в виде вилки с закрепленными на ее концах накладками, а вторая - в виде ведущего и ведомого шкивов, соединенных гибкой связью, причем вилка шарнирно закреплена на первом основании, ведущий шкив закреплен на роторе электродвигателя, а ось ведомого шкива закреплена на кронштейне, дополнительно снабжен переключателем, выполненным в виде двух стоек, которые жестко закреплены на втором основании, двух пружин, первая из которых шарнирно закреплена между первой стойкой и левой частью вилки, а вторая - между второй стойкой и правой частью вилки, и двух упоров, предназначенных для ограниченияугла поворота вилки, причем пружины расположены параллельно друг другу и под углом к гибкой связи, а упоры закреплены на первом основании.
На фиг.1 изображен общий вид амортизатора; на фиг.2 - вид амортизатора сбоку; на фиг.3 - соединение ротора электродвигателя с ведущим шкивом; на фиг.4 - соединение оси ведомого шкива с кронштейном; на фиг.5 - графики перемещений оснований и график компенсационного воздействия.
Амортизатор содержит основание 1, предназначенное для связи с объектом 2, основание 3, предназначенное для связи с источником вибрации 4, упругий элемент 5, размещенный между основаниями 1 и 3, фрикционную пару 6, электродвигатель 7 и кронштейн 8, которые закреплены на основании 3, и переключатель 9.
Первая часть фрикционной пары 6 выполнена в виде вилки 10 шарнирно закрепленной на основании 1. На концах вилки 10 закреплены накладки 11 и 12.
Вторая часть фрикционной пары 6 выполнена в виде ведущего шкива 13 и ведомого шкива 14, соединенных гибкой связью 15. Ведущий шкив 13 закреплен на роторе 16 электродвигателя 7, а ось 17 ведомого шкива 14 установлена на кронштейне 8.
Переключатель 9 содержит две стойки 18 и 19, которые закреплены на основании 3, пружину 20, шарнирно закрепленную между стойкой 18 и левой частью вилки 10, пружину 21, шарнирно закрепленную между стойкой 19 и правой частью вилки 10, а также два упора 22 и 23, предназначенных для ограничения угла поворота вилки 10. Закреплены упоры 22 и 23 на основании 1
Пружины 20 и 21 расположены параллельно друг другу и под углом 45 градусов к гибкой связи 15.
Накладки 11 и 12, а также гибкая связь 15, которая представляет собой кольцевую ленту, изготовлены из прорезиненной ткани.
Амортизатор работает следующим образом.
Вращение ротора 16 электродвигателя 7 передается ведущему шкиву 13 и, далее, через гибкую связь 15 ведомому шкиву 14.
1
При достаточно большой угловой скорости ω ротора 16 абсолютная скорость  левой ветви гибкой связи 15 всегда направлена вниз (отрицательна, т.е. ) и выполняется следующее соотношение для относительной скорости  Соответственно, абсолютная скорость  правой ветви гибкой связи 14 всегда направлена вверх (положительна, т.е.) и выполняется следующее соотношение для относительной скорости
TP
K
TP
1
Если основания 1 и 3 движутся таким образом, что их относительное смещение x - у>0 (интервалы а..b и c..d), то пружина 20 сжимается, а пружина 21 растягивается. Под воздействием упругих сил пружин 20 и 21 вилка 10 поворачивается против часовой стрелки до упора 23. При этом накладка 11 прижимается к левой ветви гибкой связи 15. За счет силы трения P между накладкой 11 и гибкой связью 15 создается компенсационное воздействие P=Psign(u), которое направлено вниз и передается через вилку 10 на основание 1, замедляя ее движение.
K
TP
2
Если основание 1 и 3 движутся таким образом, что их относительное смещение x - у<0 (интервалы b..с и d..e), то пружина 20 растягивается, а пружина 21 сжимается. Под воздействием упругих сил пружин 20 и 21 вилка 10 поворачивается по часовой стрелки до упора 22. При этом накладка 12 прижимается к правой ветви гибкой связи 15. За счет силы трения Р^, между накладкой 12 и гибкой связью 15, создается компенсационное воздействие P=Psign(u), которое направлено вверх и передается через вилку 10 на основание 1, замедляя ее движение.
Снабжение амортизатора переключателем 9, содержащего актуализированнуюсовокупность конструктивных элементов (стоек 18 и 19, пружин 20 и 21, упоров 22 и 23), позволяет реализовать кусочно-постоянное компенсационное воздействие.
Поскольку амортизатор не содержит систему управления, то это существенно повышает его надежность и долговечность амортизатора как устройства виброзащитной техники.