ГАСИТЕЛЬ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ

Данная модель относится к области машиностроения, в частности, к гасителям колебаний в системах для устранения или уменьшения неуравновешенных сил.
Устранение или уменьшение колебаний оказывает большое влияние на надежность работы машин, приборов и оборудования, а также на безопасность работы.
Из авторского свидетельства СССР №735849, F16F 15/18. «Гаситель крутильных колебаний». Изобретатели: Елисеев С.В., Лонцих П.А., Горчаков В.А., 29.01.1980 известен гаситель крутильных колебаний. Сущность устройства заключается в том, что на валу расположен маховик с упругим элементом. Вал состоит из ведущего и ведомого полувалов и маховика.
В маховике выполнено сквозное отверстие, состоящее по длине из шлицевого, винтового и, расположенного между ними, цилиндрического участка. Причем ведущий и ведомый полувалы имеют на концах, соответственно, шлицевой и винтовой участки, взаимодействующие с соответствующими участками отверстия маховика, а в цилиндрическом участке отверстия маховика помещен упругий элемент.
При изменении нагрузки возникает разность угловых скоростей между ведущим и ведомым полувалами, что приводит в действие винтовую пару гасителя. При этом маховик накручивается на винтовой участок, деформируя на сжатие упругий элемент.
К недостаткам следует отнести то, что данное устройство имеет возможность гасить разность угловых скоростей в узком диапазоне.
Из патента РФ №2052683 F16F 15/14 «Способ гашения крутильных колебаний объекта и устройство для его осуществления», изобретатели: Белый Д.М., Ляхов Ю.А., 20.01.1996 г. известна конструкция устройства для гашения колебаний.
Сущность изобретения: данный способ гашения, заключающийся во введении во вращающемся объекте дополнительной массы, которой сообщают колебательное движение в радиальном направлении в релейном режиме от периферии объекта к оси ее вращения, в промежутки времени, соответствующие близости угловой скорости крутильных колебаний системы к нулю, и плавное движение в обратном направлении во все остальное время работы системы.
Устройство, реализующее данный способ, содержит цилиндрический резервуар, заполненный вязкой жидкостью, ориентированные вдоль резервуара два постоянных магнита с обращенными друг к другу одноименными полюсами, при этом ближний к оси вращения объекта магнит установлен свободно и его часть со стороны оси имеет форму обращенного вершиной к оси конуса, а другой магнит установлен на жестком центре хлопающей мембраны,
защемленной по наружному контуру на боковой поверхности резервуара и соединенной с основанием резервуара цилиндрической спиральной пружиной, прикрепленной торцом к жесткому центру мембраны с противоположной от массы стороны.
Недостатком данных устройств является сложность конструкции, износ трущихся деталей и сравнительно ограниченный диапазон гашения крутильных колебаний оборота.
Из патента РФ №2230954 F16F 15/12 «Гаситель крутильных колебаний», изобретатели: Еккель Йохан, Кой Ад, 22.09.1998 г. известен гаситель крутильных колебаний.
Сущность изобретения заключается в том, что гаситель крутильных колебаний содержит, по меньшей мере, две дисковые детали, установленные с возможностью проворота по отношению друг к другу против действия, по меньшей мере, одного аккумулятора энергии, предусмотренного между ними в цепи передачи усилия и действующего, по меньшей мере, в направлении периферии. По меньшей мере, один аккумулятор энергии размещен в разделенном на две посадочные детали устройстве для подвешивания.
Обе посадочные детали могут нагружаться для сжатия, по меньшей мере, одного аккумулятора энергии нагрузочными средствами соответственно одной дисковой детали.
Каждое нагрузочное средство попеременно нагружает одну соответствующую посадочную деталь в зависимости от направления вращения.
Дисковые детали выполнены в виде маховых масс, на каждой посадочной детали предусмотрено соответствующее числу аккумуляторов энергии число базирующих деталей для аккумуляторов энергии в направлении периферии, которые проходят по всей осевой ширине устройства для подвешивания и входят в соответственно другую посадочную деталь.
Указанные гасители крутильных колебаний сложны, имеют большое количество деталей, что приводит к снижению надежности работы устройства.
Целью данного устройства является повышение эффективности гашения разности угловых скоростей.
Цель достигается тем, что гаситель крутильных колебаний крутящего момента, содержащий, по меньшей мере, две дисковые детали, установленные с возможностью поворота относительно друг друга против действия упругих элементов, расположенных между ними в цепи передачи усилия и действующих в направлении периферии, отличающийся тем, что дополнительно к упругим элементам установлены сосредоточенные в среднем шарнире трехшарнирного двухзвенника массы, причем тяги трехшарнирного двухзвенника одним концом соединены с пальцем одного диска, а другим концом с пальцем другого диска. Сущность устройства более подробно поясняется на чертежах:
на фиг.1 - расположение дисков;
на фиг.2 - вид сбоку;
на фиг.3 - схема гасителя крутильных колебаний.
На фиг.1 дано схематическое расположение дисков: диска 2 на ведущий вал 1 и диска 3 на ведомый вал.
На фиг.2 представлен вид гасителя крутильных колебаний сбоку, положение пальцев 4, 5 и дополнительных масс 7.
На фиг.3 показана схема гасителя крутильных колебаний, содержащего ведущий вал 1, диск 3. На диске 3 расположены пальцы 5, пальцы 4 расположены на диске 2. Пальцы 4 и 5 соединены между собою упругими элементами 6 так, что упругие элементы 6 одним концом закреплены на пальце 4 и другим концом на пальце 5. К каждой паре пальцев 5 и 4, 4 и 5, 5 и 4, 4 и 5 присоединены дополнительные массы 7, входящие в состав трехшарнирного двухзвенника, состоящего из тяг 11 и дополнительных масс 7. Дополнительные массы 7 сосредоточены в среднем шарнире двухзвенника.
Предложенное устройство работает следующим образом.
При установившемся движении (угловое ускорение крутильных колебаний объекта равно нулю) система работает как единое целое. В этом случае упругие элементы 6 не деформированы, а дополнительные массы 7 находятся в спокойном состоянии, без движения. В случае изменения крутящего момента на входном валу 1 пара упругих элемента 6 будет сжиматься, другая пара растягиваться, одновременно начнут двигаться дополнительные массы 7, создавая поле центробежных сил, реализующих вкупе с действием упругих элементов 6 гашение колебаний.
После гашения крутильных колебаний дополнительные массы 7 и упругие элементы 3 принимают свое первоначальное положение.
Численный эксперимент показал, что применение данного устройства позволяет снизить амплитуду колебаний, расширить диапазон эффективного гашения за счет снижения частоты собственных колебаний, обеспечить снижение и замедление реакции на внешнее воздействие.