Амортизатор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет ки йо осударствеиный комите СССР ио делам изобретений и открытий.Василько Те" БИВАК Г".; 71) Заявите 54) А АТО 2 оелью изобретеколебаний длиель достигаетр снабжен устльно пружинеэлементом с лй, жесткостьсловия ростае времени, крого тона коле Ц зато вате гим тик из у чени 30 новИзобретение относится к области общего машиностроения и может быть использовано при Физическом моделировании с помощью удара процессов, в которых существенную роль играет сила тяжести, а также защиты объектов от удара.Известны амортизаторы, предохраняющие объекты от ударных воздействий, выполненные в. виде пружины, находящейся в свободном состоянии 1Недостатком амортизатора является малая эффективность гашения колебаний.По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к предлагаемому изОбретению является амортизатор удара, содержащий упругий элемент, выполненный в виде предварительно поджатой пружины, связываемой с объектом 21.Этот амортизатор употребляется при Физическом моделировании с помощью удара процессов, существенную роль в которых играет сила тяжести. В опыте малоразмерные модельные объекты сбрасывают на такие амортизаторы. В период контакта с амортизатором эти объекты испытывают требуемые в эксперименте ускорения. Недостатком известного устройстваявляется то, что сила со стороныизвестного амортизатора прикладывается к объекту внезапно (ударно), апри внезапном приложении силы к объекту, а также при внезапном прекращении ее действия, в объекте возникают колебания, параметры которыхзависят от действукщей силы и от ха рактеристик самого объекта. При моделировании с помощью удара процессов, в которых существенную роль играет сила тяжести, возникающие вобъекте Колебания искажают физичес кую картину изучаемого явления. Сдругой стороны, эти колебания увеличиващт напряжения в объектах, испытывающих ударную нагрузку, что сп, собствует их разрушению.20 ния является гаше- нномерных объектов. ся тем, что аморти ановленным последодополнительным упруинейной характернскоторого выбрана силы при ударе в театного периоду осбаний объекта.На фиг. 1 представлена схема предлагаемого амортизатора, на фиг. 2 -зависимость силы, действующей на объект при контакте с амортизатором,от времени, на фиг. 3 - зависимостьнапряжения от времени.Амортизатор содержит упругий элемент, выполненный в виде предварительно поджатой пружины 1, размещенной в коаксиально установленных стаканах 2 и З,стянутых болтами (на чертеже не показаны). Пружина 1 размещается на объекте 4. Амортизатор снабжен устанавливаеьим последовательно пружине 1 дбполнительным упругиы элементом 5, имеющим линейную характеристику, жесткость которого выбрана из условия роста силы при ударе в течение времени, кратного периоду основного тона колебаний объекта 4. Дополнительный упругий элемент 5 может быть выполнен в виде пакета тарельчатых пружин.Амортизатор работает следующим образом.При ударе объекта 4 об амортизатор вначале сжимается дополнительный упругий элемент 5, который обеспечивает линейный рост силы, действующей на объект 4, в течение времени, кратного периоду основного тона продольных колебаний объекта, В конце укаэанного периода сила сжатия дополнительного упругого элемента 5 достигает силы предварительного поджатия пружины 1, в результате чего последняя также начинает сжиматься. В дальнейшем сила, действующая на объект, изменяется медленно по сравнению с периодом основного тона колебаний объекта. Поэтому в период работы пружины на объект 4 воздействует заданная сила.В результате интерференции волн колебания основного тона в объекте 4, а также колебания высших тонов, периоды которых целое число раз укладываются в период роста силы, исчезают. Описанное техническое решение приводит либо к полному гашению колебаний, (если период роста силы является кратным периодом всех высших тонов либо к резкому их снижению.Работа амортизатора поясняется графиками (см.фиг,2 и фиг.3).На фиг. 2 приведены результаты расчетов, полученные дЛя сечения стержня с координатой Х=сгде 1-1. длина стержня. По оси ординат откла дывается сила Ю(с), по оси абсцисс -Формула изобретения 35 Амортизатор, содержащий упругийэлемент, выполненный в виде предварительно поджатой пружины, связываемой а объектом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью гашения колебаний длинномерных объектов, он снабжен установленным последовательнопружине дополнительным упругим элементом с линейной характеристикой,жесткость которого выбрана из условия роста силы при ударе в течениевремени, кратного периоду основноготона колебаний объекта.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9134941, кл. Г 16 Е 13/00, 1960.2. Беляковский Н.Г. Конструктивнаяамортизация механизмов приборов иаппаратуры на судах, М., "Судостроение", 1965, с. 131 (прототип) . 40 45 50 55 безразмерное время с щ -Й . ФункцияСсилы 1 при внезапном воздействии.настержень соответствует прямой 6, афункция силы 0, в соответствии с 5 предложенным техническим решением,соответствует пунктирной линии 7.На фиг, 3 по оси ординат откладывается напряжение Д, а по оси абсцисс - беэразмерное время с. Как (О видно из графика (кривая 8), привнезапном приложении силы к стержню,в рассматриваемом сечении, напряжение . периодически изменяется. В случае приложения силы к торцу стержня,в соответствии с данным техническимрешением, т,е. при линейном увеличении силы Я до требуемого значения втечение периода основного тона колебаний напряжение монотонно растет(кривая 9)., а затем остается постоян,ным, При этом максимальное значениеего уменьшается в три раза. Тот жеэффект достигается и для поперечнойосечения стержня с любой другой коор"динатой Х и периода времени роста Р силы 0, кратного периоду основноготона колебаний. Причем, с .удалениемот торца стержня, к которому приложена сила, отношение постоянных напряжений, реализуемых при предлагае мом техническом решении,к максимальным напряжениям, возникающим привнезапном приложении силы, уменьшаетая.И Госуд делам и сква, Ж Тираж.1006 . Подписноественного комитета СССРбретений и открытий5, Раушская наб., д. 4/5