RU2298118C1

RU2298118C1 - Magnetic shock absorber

Info

Publication number: RU2298118C1
Application number: RU2005135383/11A
Authority: RU
Inventors: Владимир Степанович Григорчук (RU); Владимир Степанович Григорчук
Original assignee: Владимир Степанович Григорчук
Priority date: 2005-11-14
Filing date: 2005-11-14
Publication date: 2007-04-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: proposed magnetic shock absorber has cylindrical housing closed by covers from both sides. Housing and covers are made of magnetic material. One of covers is provided with attachment head, and rod with attachment head on outer end is fitted in hole of other cover. Novelty is that fitted inside cylindrical housing are : piston connected with rod and made in form of round magnetic plate with calibrated channels, longitudinal axis of each channels being parallel to longitudinal axis of piston, fixed round magnetic plate bolted to cover with attachment head several movable round magnetic plates of equal design installed between piston and fixed round magnetic plate, each provided with calibrated through channels whose axes parallel to longitudinal axis of shock absorber. Vector of magnetic induction of each round magnetic plate coincides with longitudinal axis of shock absorber. Each of near round magnetic plates is turned to each other by like poles.

EFFECT: improved reliability and increased service life, provision of possibility of damping heavier forces.

11 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в качестве амортизатора.The present invention relates to the field of mechanical engineering and may find application as a shock absorber.

Известен жидкостный поршневой демпфер свободных колебаний, содержащий цилиндрический корпус с элементами крепления, наглухо закрытый снизу, крышку с отверстием, привернутую к корпусу, шток с уплотнительным устройством, пропущенный в отверстие крышки, поршень, меньший по диаметру, чем внутренний диаметр цилиндрического корпуса, привернутый к штоку и вставленный внутрь цилиндрического корпуса, внутренняя полость которого заполнена маслом.Known liquid piston free vibration damper containing a cylindrical body with fasteners, tightly closed from the bottom, a cover with a hole screwed to the body, a rod with a sealing device, passed into the hole of the cover, a piston smaller in diameter than the inner diameter of the cylindrical body screwed to rod and inserted into the cylindrical body, the internal cavity of which is filled with oil.

/С.Н.Кожевников, Я.И.Есипенко, Я.М.Раскин. Механизмы, справочное пособие под ред. чл-кор. АН УССР С.Н.Кожевникова, изд, 4, М.: Машиностроение, 1976, с.719, рис.11.123/./ S.N. Kozhevnikov, Ya.I. Esipenko, Ya.M. Raskin. Mechanisms, reference manual, ed. Corr. Academy of Sciences of the Ukrainian SSR S.N. Kozhevnikova, ed., 4, M .: Mechanical Engineering, 1976, p. 719, Fig. 11.123 /

Недостатками жидкостного поршневого демпфера являются: неудовлетворительная работа при низких или высоких температурах окружающего воздуха, снижение демпфирующих свойств по истечении некоторого времени.The disadvantages of a liquid piston damper are: unsatisfactory operation at low or high ambient temperatures, a decrease in damping properties after some time.

Указанные недостатки обусловлены вытеканием масла через неплотности между крышкой и штоком, загустеванием или разжижением масла.These drawbacks are caused by oil leakage through leaks between the cap and the stem, thickening or thinning of the oil.

Известен также равночастотный демпфирующий амортизатор, содержащий цилиндрический корпус, нижнюю крышку с калиброванным отверстием, резиновый баллон, вставленной внутрь цилиндрического корпуса и опирающегося на нижнюю крышку, верхнюю крышку с отверстием в центре, спиральную коническую пружину, размещенную внутри резинового баллона, внутренняя полость которого соединена с атмосферой через калиброванное отверстие в нижней крышке, шток, пропущенный в отверстие верхней крышки и соединенный с вершиной спиральной конической пружины и резиновым баллоном /Там же, с.743, рис.12.77/.Also known is an equal-frequency damping shock absorber comprising a cylindrical body, a lower cover with a calibrated hole, a rubber balloon inserted inside the cylindrical body and resting on the lower cover, the upper cover with a hole in the center, a spiral conical spring located inside a rubber cylinder, the internal cavity of which is connected to atmosphere through a calibrated hole in the bottom cover, a rod passed into the hole of the top cover and connected to the top of the spiral conical spring and ins balloon / Ibid, s.743, ris.12.77 /.

Равночастотный демпфирующий амортизатор, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому полезному результату, принят за прототип.The equal-frequency damping shock absorber, as the closest in technical essence and achieved useful result, is taken as a prototype.

Недостатками равночастотного демпфирующего амортизатора, принятого за прототип, являются небольшой срок службы и уменьшение демпфирующих свойств к концу срока службы.The disadvantages of the equal-frequency damping shock absorber adopted for the prototype are a short service life and a decrease in damping properties at the end of the service life.

Указанные недостатки обусловлены изменением упругих свойств резины баллона и пружины, прорывом резинового баллона и частой поломкой пружины.These drawbacks are due to a change in the elastic properties of the rubber of the balloon and spring, a breakthrough of the rubber balloon and frequent breakdown of the spring.

Целью настоящего изобретения является увеличение срока службы амортизатора с сохранением его начальных свойств в течение всего периода работы.The aim of the present invention is to increase the service life of the shock absorber while maintaining its initial properties throughout the entire period of operation.

Указанная цель согласно изобретению обеспечивается тем, что резиновый баллон, спиральная коническая пружина и нижняя крышка с калиброванным отверстием заменены неподвижной круглой магнитной шайбой, установленной внутри цилиндрического корпуса амортизатора, выполненного из немагнитного материала и привернутой болтами к крышке с головкой крепления, также выполненной из немагнитного материала, поршнем, соединенным с штоком, пропущенным в отверстие крышки, выполненной из немагнитного материала, изготовленного в форме круглой магнитной шайбы, имеющей сквозные калиброванные каналы, продольные оси которых параллельны продольной оси поршня, несколькими подвижными круглыми магнитными шайбами, одинаковыми по конструкции, количество которых не ограничено, вставленных внутрь цилиндрического корпуса и размещенных между неподвижной круглой магнитной шайбой и поршнем на некотором расстоянии друг от друга, каждая из которых имеет сквозные калиброванные каналы, продольные оси которых параллельны продольной оси цилиндрического корпуса, кроме того, вектор магнитной индукции каждой круглой магнитной шайбы совпадает с продольной осью амортизатора, а каждая пара стоящих рядом, круглых магнитных шайб, подвижных и неподвижной, а также поршня, повернута друг к другу своими одноименными полюсами.The specified purpose according to the invention is ensured by the fact that the rubber cylinder, the spiral conical spring and the lower cover with a calibrated hole are replaced by a stationary round magnetic washer installed inside the cylindrical body of the shock absorber made of non-magnetic material and bolted to the cover with a fastening head also made of non-magnetic material , a piston connected to a rod passed into the opening of a cover made of a non-magnetic material made in the form of a round magnet washers having through calibrated channels, the longitudinal axes of which are parallel to the longitudinal axis of the piston, several movable round magnetic washers, the same design, the number of which is not limited, inserted inside the cylindrical body and placed between the stationary round magnetic washer and the piston at some distance from each other, each of which has through calibrated channels, the longitudinal axis of which is parallel to the longitudinal axis of the cylindrical body, in addition, the magnetic induction vector azhdoy circular magnetic disk coincides with the longitudinal axis of the shock absorber and each adjacent pair of facing, circular magnetic washers mobile and fixed, and the piston is rotated together with their like poles.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фигуре 1 изображен общий вид магнитного амортизатора, на фигуре 2 - вид на магнитный амортизатор в разрезе, на фигуре 3 - разрез по АА фигуры 2, на фигуре 4 - общий вид подвижной круглой магнитной шайбы, на фигуре 5 - вид сверху на подвижную круглую магнитную шайбу, на фигуре 6 - общий вид неподвижной круглой магнитной шайбы, на фигуре 7 - вид сверху на неподвижную круглую магнитную шайбу, на фигуре 8 - общий вид круглой магнитной шайбы поршня, на фигуре 9 - вид сверху на круглую магнитную шайбу поршня, на фигуре 10 - расположение деталей магнитного амортизатора при отсутствии нагрузки на шток, расположение магнитных полюсов и взаимодействие магнитных полей, на фигуре 11 - расположение деталей магнитного амортизатора при максимальном сжатии.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of a magnetic shock absorber, figure 2 is a view of a magnetic shock absorber in a section, figure 3 is a section along AA of figure 2, figure 4 is a general view of a movable round magnetic washer, figure 5 - a top view of a movable round magnetic washer, in figure 6 is a general view of a stationary round magnetic washer, in figure 7 is a top view of a stationary round magnetic washer, in figure 8 is a general view of a round magnetic washer of a piston, in figure 9 is a top view of a round piston magnetic washer, on figure 10 - the location of the parts of the magnetic shock absorber in the absence of load on the rod, the location of the magnetic poles and the interaction of magnetic fields, figure 11 - the location of the parts of the magnetic shock absorber at maximum compression.

Магнитный амортизатор содержит цилиндрический корпус 1, выполненный из немагнитного материала, закрытый с одной стороны крышкой 2 с головкой крепления 3, выполненной также из немагнитного материала, а с другой стороны крышкой 4, выполненной из немагнитного материала и имеющей в центре отверстие, в которое пропущен шток 5, который посредством болта 6 и штифта 7 соединен с поршнем, вставленным внутрь цилиндрического корпуса и изготовленного в форме круглой магнитной шайбы 8, имеющей сквозные калиброванные каналы 9, продольная ось каждого из которых параллельна продольной оси поршня. Шток имеет на наружном конце головку крепления 10. Неподвижная круглая магнитная шайба 11 имеет отверстия 12 и привернута внутри цилиндрического корпуса к крышке с головкой крепления. Внутри цилиндрического корпуса между неподвижной круглой магнитной шайбой и поршнем с возможностью продольного перемещения установлены на некотором расстоянии друг от друга, одинаковые по конструкции, подвижные круглые магнитные шайбы 13, 14, 15, количество которых не ограничено и зависит от силы, приложенной к штоку магнитного амортизатора. Каждая подвижная круглая магнитная шайба имеет сквозные калиброванные каналы 16, продольная ось каждого из которых параллельна продольной оси цилиндрического корпуса» Векторы магнитной индукции всех подвижных круглых магнитных шайб, неподвижной круглой магнитной шайбы и круглой магнитной шайбы поршня совпадают с продольной осью магнитного амортизатора. Каждая пара стоящих рядом, круглых магнитных шайб, подвижных и неподвижной, а также поршня, повернута друг к другу своими одноименными полюсами (фиг.10).The magnetic shock absorber comprises a cylindrical body 1 made of non-magnetic material, closed on one side by a cover 2 with a fastening head 3, also made of non-magnetic material, and on the other hand, by a cover 4, made of non-magnetic material and having a hole in the center through which the rod is passed 5, which by means of a bolt 6 and a pin 7 is connected to a piston inserted inside a cylindrical body and made in the form of a round magnetic washer 8 having through calibrated channels 9, the longitudinal axis of each of oryh you parallel to the longitudinal axis of the piston. The rod has an attachment head 10 at its outer end. The fixed circular magnetic washer 11 has openings 12 and is screwed inside the cylindrical body to a cap with an attachment head. Inside the cylindrical body between the stationary round magnetic washer and the piston with the possibility of longitudinal movement, movable round magnetic washers 13, 14, 15 are installed at a certain distance from each other, the number of which is unlimited and depends on the force applied to the rod of the magnetic shock absorber . Each movable round magnetic washer has through calibrated channels 16, the longitudinal axis of each of which is parallel to the longitudinal axis of the cylindrical body. ”The magnetic induction vectors of all movable round magnetic washers, a stationary round magnetic washer and a round magnetic piston washer coincide with the longitudinal axis of the magnetic shock absorber. Each pair of adjacent, round magnetic washers, movable and stationary, as well as a piston, is turned to each other by its poles of the same name (Fig. 10).

Работа магнитного амортизатора.Work magnetic shock absorber.

При отсутствии давления на шток 5 магнитного амортизатора поршень 8 находится в крайнем правом положении (фиг.10), а подвижные круглые магнитные шайбы 13, 14, 15 располагаются на равных расстояниях между собой, а также от поршня и от неподвижной круглой магнитной шайбы 11. Нагрузка на шток и поршень заставляет последние смещаться влево (фиг.11) и через магнитные поля смещать в ту же сторону подвижные круглые магнитные шайбы 13, 14, 15. Расстояние между ними станет уменьшаться, а силы магнитных полей между всеми круглыми магнитными шайбами будут возрастать. Чем больше нагрузка на шток 5, тем дальше внутрь цилиндрического корпуса 1 будет смещаться поршень, тем меньше будут становиться расстояния между всеми круглыми магнитными шайбами и тем больше будут возрастать силы, противодействующие перемещению поршня. Когда нагрузка снимается, то под действием магнитных полей всех круглых магнитных шайб 8, 11, 13, 14, 15 все детали магнитного амортизатора располагаются так, как показано на фигуре 10.In the absence of pressure on the rod 5 of the magnetic shock absorber, the piston 8 is in the extreme right position (figure 10), and the movable round magnetic washers 13, 14, 15 are located at equal distances between each other, as well as from the piston and from the stationary round magnetic washer 11. The load on the rod and piston causes the latter to shift to the left (Fig. 11) and to move the moving round magnetic washers 13, 14, 15 to the same side through magnetic fields. The distance between them will decrease, and the strength of the magnetic fields between all round magnetic washers will age mb. The greater the load on the rod 5, the further the piston will move inside the cylindrical body 1, the smaller the distances between all round magnetic washers will become, and the more the forces opposing the movement of the piston will increase. When the load is removed, then under the action of the magnetic fields of all the round magnetic washers 8, 11, 13, 14, 15, all the details of the magnetic shock absorber are located as shown in figure 10.

Таким образом, демпфирование осуществляется путем трения подвижных магнитных шайб 13, 14, 15 о цилиндрический корпус 1, перепусканием воздуха через калиброванные каналы 9, 16 и за счет магнитных полей, сила действия которых увеличивается при уменьшении расстояния между всеми круглыми магнитными шайбами.Thus, damping is carried out by friction of the movable magnetic washers 13, 14, 15 about the cylindrical body 1, by passing air through calibrated channels 9, 16 and due to magnetic fields, the strength of which increases with decreasing distance between all round magnetic washers.

Положительный эффект: повышение надежности и долговечности, плавное демпфирование больших по величине сил, установкой большего или меньшего количества подвижных круглых магнитных шайб можно демпфировать большие или меньшие силы.Positive effect: increased reliability and durability, smooth damping of large forces, by installing more or less movable round magnetic washers, more or less forces can be damped.

Claims

Магнитный амортизатор, содержащий цилиндрический корпус, закрытый с обеих сторон крышками, одна из которых содержит головку для крепления амортизатора, а другая имеет в центре отверстие, шток, пропущенный в отверстие крышки и имеющий на наружном конце головку для крепления, отличающийся тем, что цилиндрический корпус и обе крышки выполнены из немагнитного материала и внутрь первого вставлены поршень, соединенный со штоком и выполненный в форме круглой магнитной шайбы, имеющий сквозные калиброванные каналы, продольные оси которых параллельны продольной оси поршня, неподвижная круглая магнитная шайба, привернутая болтами к крышке, имеющей головку крепления, несколько подвижных круглых магнитных шайб, одинаковых по конструкции, каждая из которых имеет сквозные калиброванные каналы, продольные оси которых параллельны продольной оси цилиндрического корпуса, причем все подвижные круглые магнитные шайбы размещены между неподвижной круглой магнитной шайбой и поршнем на некотором расстоянии друг от друга, кроме того, вектор магнитной индукции каждой круглой магнитной шайбы совпадает с продольной осью амортизатора, а каждая пара стоящих рядом круглых магнитных шайб, подвижных и неподвижных, а также поршня повернута друг к другу своими одноименными полюсами.A magnetic shock absorber comprising a cylindrical body closed on both sides by covers, one of which contains a head for attaching the shock absorber, and the other has a hole in the center, a rod passed into the hole of the cover and having a head for fastening on the outer end, characterized in that the cylindrical body and both covers are made of non-magnetic material and a piston is connected inside the first, connected to the rod and made in the form of a round magnetic washer, having through calibrated channels, the longitudinal axes of which are parallel The piston has a longitudinal axis, a fixed round magnetic washer, bolted to a cover with a fastening head, several movable round magnetic washers of the same design, each of which has through calibrated channels, the longitudinal axes of which are parallel to the longitudinal axis of the cylindrical body, all of which are movable round magnetic washers are placed between the stationary round magnetic washer and the piston at some distance from each other, in addition, the magnetic induction vector of each round magnetic washer It coincides with the longitudinal axis of the shock absorber, and each pair of round magnetic washers standing next to each other, movable and stationary, as well as a piston, is turned to each other by their poles of the same name.