способ гашения колебаний элементов системы

Формула изобретения

СПОСОБ ГАШЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ, заключающийся в том, что корпус заполняют рабочей средой и в его полости между ним и свободным концом толкателя, подпружиненного ограничительным упругим элементом, размещают упругую связь для снижения вибраций, отличающийся тем, что свободный конец толкателя размещают в полости корпуса с радиальным зазором относительно него, коэффициент сопротивления K при перетекании рабочей среды через который выбирают в пределах 1000 < K < 10000 н с/м, а жесткость упругой связи выбирают больше жесткости ограничительного упругого элемента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам гашения колебаний.

Известен способ гашения колебаний, заключающийся в размещении в полости корпуса, заполненной рабочей средой, подпружиненного поршня, пружинная торцовая камера которого соединена с выходом фильтра, а противоположная торцовая камера - с его входом. Установлен толкатель, опирающийся одной стороной через ограничительную пружину на поршень, а другой - через упругую связь на корпус.

Толкатель представляет собой упругую механическую систему с определенными собственными частотами колебаний. При периодическом действии силовых факторов (пульсация давления, вибрация) на эту систему возникают ее колебания. При совпадении собственных частот колебаний с вынужденными произойдет резкое возрастание амплитуды (резонанс) колебаний системы.

Для достижения технического результата - повышения эффективности гашения в корпус, заполненный рабочей средой, между ним и свободным концом подпружиненного ограничительным упругим элементом толкателя вводится упругая связь так, что свободный конец толкателя размещают в полости корпуса с радиальным зазором относительно него, коэффициент сопротивления k при перетекании рабочей среды через радиальный зазор выбирают в пределах 1000 н с/м < k < 10000 н с/м, а жесткость упругой связи выбирают большей жесткости ограничительного упругого элемента.

Благодаря указанным свойствам системы при возникновении внешних периодических воздействий на толкатель его колебания будут гаситься за счет сопротивления перетеканию жидкости через радиальный зазор и за счет взаимогашения частот в результате разных жесткостей упругой связи и ограничительного упругого элемента.

Отличительными признаками являются наличие радиального зазора между толкателем и корпусом, выбор коэффициента сопротивления перетеканию жидкости через радиальный зазор и выбор жесткости упругой связи относительно жесткости ограничительного упругого элемента.

На фиг.1 изображено устройство для осуществления предложенного способа гашения; на фиг.2 - пример реализации предложенного способа гашения.

В корпусе 1, заполненном рабочей средой, установлен толкатель 2, на входе со стороны полости "С" подпружиненный ограничительным упругим элементом 3. Упругая связь 4 размещена между корпусом 1 и толкателем 2. В корпусе 1 имеется полость А, представляющая собой цилиндрическую выточку и полость Б, занимающая основное пространство корпуса 1. Полость Б соединяется каналом Д с полостью С.

Способ гашения колебаний элементов системы заключается в том, что свободный конец толкателя 2 размещают в полости А корпуса 1 с радиальным зазором относительно него таким образом, что коэффициент сопротивления перетеканию рабочей жидкости через зазор из полости А в полость Б находится в пределах 1000 < k < <10000 н с/м, а жесткость упругой связи 4 выбирается больше жесткости ограничительного упругого элемента 3.

Предложенный способ гашения может быть реализован в гидроприводах с различными целями. Так, например, устройство, изображенное на фиг.2, состоит из корпуса 1 и крышки 2, в которой выполнена полость А, представляющая собой цилиндрическую выточку. Толкатель 3, подпружиненный ограничительным упругим элементом 4, установлен в корпусе 1. Другой конец толкателя с радиальным зазором входит в цилиндрическую полость А. Между ним и крышкой 2 размещена упругая связь 5. Камера В каналом Г соединена со входом устройства, а каналом Д с выходом. Камера В каналом Е соединена с камерой Б, в которой размещены контакты 6 и замыкающая пластина 7, закрепленная на толкателе 3.

Это устройство может быть применено в гидроприводах в целях сигнализации, включения/выключения и т.д.

Способ гашения, реализованный в устройстве на фиг.2, осуществляется следующим образом.

Гидропривод, частью которого является данное устройство, работает при определенном давлении, изменяющемся под воздействием различных факторов. Эти давления создают на толкателе 3 усилия, направленные в сторону полости А. По мере роста давления толкатель 3 сжимает упругую связь 5 и входит в полость А с радиальным зазором . Вместе с толкателем перемещается и замыкающая пластина 7. При достижении определенного давления, установленного как критическое, пластина 7 замыкает контакты 6. Замыкание контактов используется для подачи звуковых и световых сигналов, в целях блокировки привода и т.д.

Если при работе гидропривода толкатель 3 будет воспринимать воздействие периодических внешних сил (пульсация, вибрация), то колебания толкателя будут гаситься за счет перетекания жидкости из полости А в полость Б и за счет взаимогашения частот в результате разных жесткостей упругой связи 5 и ограничительного упругого элемента 4. Таким образом, исключается замыкание контактов от случайных толчков и при вибрации системы, особенно в случае возникновения явления резонанса.

Интервал величин коэффициента сопротивления зависит от размеров радиального зазора . Максимальный коэффициент сопротивления перетеканию жидкости k < 10000 н с/м, соответствующий минимальному радиальному зазору , выбран из условия не заклинивания толкателя в корпусе содержащимися в жидкости механическими примесями (размер частиц 200 мкм). Минимальный же коэффициент сопротивления, соответствующий максимальному радиальному зазору, выбирается из условия не превышения амплитуды колебаний толкателя величины 0,5 мм (превышение амплитуды вызывает ускоренный износ пары толкатель-корпус).