ВИБРОГАСЯЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к средствам для гашения колебаний, и может быть использована в металлорежущих станках, подъемно-транспортных и иных машинах для гашения механических колебаний их элементов.
Известен демпфер вертикального ротора (патент на изобретение №RU 2298121 от 22.07.2005), содержащий корпус, установленный в его полости, заполненной демпфирующей жидкостью, основной подвижный элемент в виде тела вращения, снабженный по меньшей мере одним дополнительным демпфирующим элементом, подшипник для опирания ротора и центрирующие пружины, закрепленные в верхней части основного подвижного элемента, который шарнирно оперт своей нижней частью через опорную иглу и подпятник на упругий элемент основного подвижного элемента, отличающийся тем, что по меньшей мере один дополнительный демпфирующий элемент присоединен в кольцевой проточке основного подвижного элемента и расположен с демпфирующими зазорами в кольцевой проточке корпуса.
Известен также динамический гаситель колебаний (патент на изобретение №RU 2370689 от 03.12.2007), содержащий соединенные друг с другом связями маятники, шарнирно соединенные с защищаемым объектом, каждый из которых имеет массу, прикрепленную к объекту подвеской, причем, по крайней мере, одна масса расположена выше точек крепления ее подвесок к объекту, а остальные - ниже точек крепления их подвесок, при этом, по крайней мере, одна масса соединена с защищаемым объектом посредством демпфирующего устройства, отличающийся тем, что он содержит герметичный цилиндрический корпус-стакан, закрытый крышкой и заполненный жидкостью, а внутри корпуса-стакана расположен подвижный сборный полый поршень, закрепленный между двумя цилиндрическими пружинами, которые другими своими торцами упираются: первая пружина - в дно корпуса-стакана, а вторая пружина - в крышку корпуса-стакана, при этом внутри сборного поршня расположена система каналов, по которым жидкость перемещается из верхней полости в нижнюю полость при движении поршня вверх и из нижней полости в верхнюю полость при движении поршня вниз, при этом течение внутри поршня происходит по плоским щелям от центра к периферии и от периферии к центру, а поршень собран винтами из двух крышек: верхней и нижней и нечетного числа круглых пластин, причем щели образуются плоскими круглыми кольцами прямоугольного сечения, установленными между крышками и пластинами, при этом вся композиция образует некоторое число пар щелей, а верхние и нижняя крышка и нечетные пластины содержат центральные отверстия, а четные пластины содержат максимально возможное количество периферийных отверстий диаметром 2-3 мм, расположенных вблизи внутренних цилиндрических поверхностей круглых колец.
Недостатком описанных аналогов является сложность конструкции для обеспечения увеличения демпфирующей способности и расширения диапазона частот.
Наиболее близким техническим решением выбранным в качестве прототипа является виброгасящее устройство (патент на полезную модель №RU 88086 от 19.01.2009), содержащее устанавливаемый на колеблющемся объекте шток-корпус с упруго закрепленными на нем грузом и датчиком частоты, отличающееся тем, что оно снабжено гидронасосом, емкостью с жидкостью, электроуправляемым терморегулятором этой жидкости, кольцевой гидролинией, соединяющей гидронасос и терморегулятор, причем шток-корпус размещен в емкости с жидкостью, выполнен полым, его полость заполнена вязкой жидкостью, в грузе выполнены гидродросселирующие отверстия, а датчик частоты связан с управляющим входом терморегулятора.
Гашение колебаний в устройстве-прототипе осуществляется в широком диапазоне частот, однако конструкция данного устройства недостаточно надежна из-за сложности, обусловленной использованием датчика частоты и терморегулятора. Автоматическая настройка в резонанс целесообразна лишь тогда, когда частота вынужденных колебаний изменяется часто. Если изменение частоты вынужденных колебаний происходит редко, то датчик частоты и сопряженные с ним элементы виброгасителя применять бесполезно и подстройку частоты собственных колебаний под частоту вынужденных лучше осуществлять вручную. Это позволит исключить из состава виброгасителя избыточные элементы и повысить его эксплуатационную надежность.
Задачей заявляемой полезной модели является устранение вышеуказанных недостатков.
Технический результат, на достижение которого направлена настоящая полезная модель, заключается в повышение надежности виброгасящего устройства.
Для достижения указанного технического результата предлагается виброгасящее устройство, содержащее цилиндрический корпус с крышками, заполненный вязкой жидкостью, груз, упруго закрепленный пружинами в корпусе, гидродросселирующее отверстие с резьбовой частью, выполненное в грузе, пазы, выполненные параллельно оси гидродросселирующего отверстия и имеющие V-образное поперечное сечение, сменную втулку с наружной резьбой и калиброванным отверстием, установленную в гидродросселирующем отверстии, причем втулка снабжена фланцем, который, совместно с выступами, выполненными на внутренних торцах крышек корпуса и на грузе, центрирует пружины, а фланец выполнен с диаметрально расположенным шлицем, кроме того, корпус выполнен с радиальными резьбовыми отверстиями, в которых закреплены винты с коническими концами, причем закрепление винтов выполнено с возможностью помещения их концов в пазы в грузе.
Закрепление винтов может быть выполнено с помощью контргаек.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
На фигуре 1 представлено виброгасящее устройство, на фигуре 2 представлено сечение А-А, где:
1 - корпус;
2 - груз;
3 - пружины;
4 - гидродросселирующее отверстие;
5 - пазы;
6 - втулка;
7 - фланец;
8 - выступы на внутренних торцах крышек корпуса;
9 - крышки корпуса;
10 - винты;
11 - контргайки;
12 - термоизоляционная оболочка.
Устройство содержит цилиндрический корпус 1, заполненный вязкой жидкостью (например, машинным маслом), и груз 2, упруго закрепленный пружинами 3 в корпусе 1. В грузе выполнено гидродросселирующее отверстие 4 с резьбовой частью и пазы 5, выполненные параллельно оси отверстия 4 и имеющие V-образное поперечное сечение. В отверстии 4 установлена сменная втулка 6 с наружной резьбой и калиброванным отверстием. Втулка 6 снабжена фланцем 7, который, совместно с выступами 8, выполненными на внутренних торцах крышек 9 корпуса 1 и на грузе 2, центрирует пружины 3. Фланец выполнен с диаметрально расположенным шлицем. Корпус 1 выполнен с радиальными резьбовыми отверстиями, в которых закреплены винты 10 с коническими концами. Закрепление винтов 10 выполнено с возможностью их взаимодействия с V-образными поверхностями пазов (взаимодействие представляет собой проникновение конца винта в паз с зазором). Для предотвращения самоотвинчивания винтов 10 на них имеются контргайки 11. Корпус 1 снабжен прилегающей к нему наружной термоизоляционной оболочкой 12, имеющей отверстия под контргайки 11.
Устройство работает следующим образом. Определяют наиболее вероятную частоту вынужденных колебаний объекта виброгашения. Затем, сняв соответствующую крышку 9 и используя шлиц во фланце 7 втулки 6, ввинчивают в отверстие 4 груза 2 втулку с отверстием, калибр которого заранее рассчитан соответственно определенной частоте колебаний. После этого, закрыв крышку, устройство устанавливают на объекте виброгашения так, чтобы его ось совпадала с направлением колебаний объекта. Далее, регулируя положение винтов 10, подстраивают дросселирующую способность всех пар «конец винта 10-паз 5» до совпадения с пружиной с точностью частоты собственных колебаний виброгасителя с наиболее вероятной частотой вынужденных колебаний объекта и фиксируют контргайками 11 винты 10. Термоизолирующая оболочка при работе устройства будет стабилизировать температуру жидкости в корпусе 1, поддерживая тем самым настроенную частоту его собственных колебаний. Имея комплект сменных втулок, предложенное виброгасящее устройство можно успешно эксплуатировать в диапазоне частот не меньшем, чем в прототипе.
Анализ патентной и научно-технической литературы не выявил технических решений с подобной совокупностью существенных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» заявляемой полезной модели.