ОПОРА
SUPPORT

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве демпфирующей опоры в механизмах.
Прототипом является демпфирующее устройство, содержащее несамотормозящуюся винтовую пару и демпфер сухого трения, при этом гайка винтовой пары выполнена из двух частей с переменным углом наклона винтовой канавки, и на одной - с правой, а на другой - с левой резьбой. [А.с. СССР 321651, МПК F17F 7/06, 1972].
Недостатками прототипа являются:
- ограниченные функциональные возможности, связанные с демпфированием осей (стержней), движущихся только поступательно;
- сложная конструкция устройства.
Задачей изобретения является упрощение конструкции, расширение функциональных возможностей и улучшение эксплуатационных характеристик.
Задача решается тем, что в опоре, содержащей демпфер сухого трения, демпфер выполнен в виде взаимодействующих с осью опоры, по крайней мере, одного упругого элемента, тела качения и кольца, обладающего пазом с заклинивающей поверхностью, имеющей возможность контакта с телом качения.
Часть кольца выполнена в виде упругого элемента - консольной балки. Упругий элемент выполнен в виде пружины кручения. Второй упругий элемент размещен с возможностью контакта с первым упругим элементом. Консольная балка размещена вдоль оси опоры. Второй упругий элемент выполнен в виде кольца. Второй упругий элемент выполнен в виде кольца переменной ширины.
Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.
Выполнение демпфера в виде взаимодействующих с осью опоры, по крайней мере, одного упругого элемента, тела качения и кольца, обладающего пазом с заклинивающей поверхностью, имеющей возможность контакта с телом качения, позволяет упростить конструкцию опоры, повысить ее надежность и эксплуатационные характеристики.
Выполнение части кольца в виде упругого элемента - консольной балки - упрощает конструкцию опоры.
Выполнение упругого элемента в виде пружины кручения расширяет диапазон регулировки демпфирующего усилия, что улучшает эксплуатационные характеристики.
Размещение второго упругого элемента с возможностью контакта с первым упругим элементом позволяет изменять величину усилия демпфирования, а также изменять зависимость усилия демпфирования (характеристику) от угла поворота оси, что расширяет функциональные возможности.
Размещение консольной балки вдоль оси опоры расширяет функциональные возможности, так как позволяет демпфировать не только оси вращения, но и элементы, движущиеся поступательно.
Выполнение второго упругого элемента в виде кольца упрощает конструкцию устройства, позволяя при этом производить дискретную регулировку усилия демпфирования путем установки колец разной толщины или ширины.
Выполнение второго упругого элемента в виде кольца переменной ширины позволяет плавно изменять величину демпфирующего усилия путем поворота второго упругого элемента относительно первого. Это повышает эксплуатационные характеристики.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображена опора с двумя упругими элементами. На фиг. 2 изображен второй вариант опоры. На фиг. 3 изображен вид А второго варианта опоры. На фиг. 4 изображен третий вариант опоры в момент подъема оси. На фиг. 5 изображен третий вариант опоры в момент опускания оси.
Опора содержит взаимодействующие с осью 1 опоры упругий элемент, тело 2 качения и кольцо 3, обладающее пазом 4 с заклинивающей поверхностью 5, имеющей возможность контакта с телом качения. Часть кольца может быть выполнена в виде консольной балки 6, в пазу которой размещено тело качения, поджатое пружиной 7. На оси 1 может быть плотно посажена пружина 8 кручения, один конец которой закреплен в петле 9, которая прикреплена к крышке 10 (например, люка) и свободно поворачивается относительно оси 1. Второй упругий элемент 11 может быть размещен с возможностью контакта с первым.
Опора работает следующим образом.
При повороте оси 1 по часовой стрелке тело 2 качения находится в пазу 4, не препятствуя повороту оси (фиг. 1). Вращение оси 1 в противоположную сторону приводит к заходу тела 2 качения на заклинивающую поверхность 5, продвижению по ней вдоль консольной балки 6 и подъему последней. В результате возникновения упругой силы деформации балки увеличивается сопротивление качению тела 2 и повороту оси 1, благодаря чему частота (скорость) вращения последней уменьшится, т.е. произойдет демпфирование - уменьшение частоты вращения оси 1. Если второй упругий элемент разместить с возможностью контакта с первым упругим элементом, например упругое кольцо 11 надеть на кольцо 3, то сопротивление вращению оси 1 еще больше увеличится. Меняя толщину или ширину кольца 11, можно регулировать усилие демпфирования.
При подъеме крышки 10 петля 9 будет свободно поворачиваться на оси 1, затягивая при этом на ней витки пружины 8, в результате чего ось будет поворачиваться заодно с пружиной (фиг. 2). При этом вращение оси будет происходить против часовой стрелки, а поэтому тело 2 качения будет находиться в пазу 4 кольца 3, не препятствуя вращению оси и, следовательно, подъему крышки (фиг. 3). В начале опускания крышки 10 плотно посаженная (и даже несколько затянутая) пружина 8 увлечет за собой ось 1, поворачивая ее по часовой стрелке, что приведет к останову тела 2 качения на заклинивающей поверхности кольца 3 и оси 1. Продолжающая поворачиваться свободно на оси 1 петля 9 будет как бы несколько раскручивать витки пружины 8, в результате чего пружина будет проворачиваться относительно неподвижной оси 1, создавая момент трения, который будет противодействовать опусканию крышки 10, уменьшая скорость ее опускания.
Поступательное движение оси 1 вверх будет способствовать перемещению тела 2 качения в паз 4 упругой балки, в результате чего ось беспрепятственно будет подниматься (фиг. 4). При движении оси вниз тело 2 качения попадет на заклинивающую поверхность 5 и будет продвигаться по ней, деформируя упругую балку. В результате возникновения упругой силы деформации увеличится сопротивление качению тела 2 и движению оси 1 произойдет демпфирование.
Внедрение изобретения позволит создать простую по конструкции, надежную и удобную в эксплуатации опору, позволяющую производить демпфирование как при поступательном, так и при вращательном движении оси.