RU2475660C1 - Viscous friction vibration damper - Google Patents
Viscous friction vibration damper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2475660C1 RU2475660C1 RU2011132249/11A RU2011132249A RU2475660C1 RU 2475660 C1 RU2475660 C1 RU 2475660C1 RU 2011132249/11 A RU2011132249/11 A RU 2011132249/11A RU 2011132249 A RU2011132249 A RU 2011132249A RU 2475660 C1 RU2475660 C1 RU 2475660C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- vibration damper
- hydraulic cylinders
- cylinders
- viscous friction
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к металлообработке, и может быть использовано при токарных и круглошлифовальных операциях деталей типа тел вращения.The invention relates to mechanical engineering, namely to metalworking, and can be used in turning and circular grinding operations of parts such as bodies of revolution.
Известен люнет RU 2284255 B24B 5/307, B24B 19/06, 29.11.2004, содержащий стойку, на которой смонтированы нижняя опора для компенсации веса изделия и многоступенчатая самоустанавливающаяся корректирующая опора, состоящая из симметричных относительно своих осей качания элементов - балансиров и опорных башмаков. Положение их в опоре определяется углами µ1 и µ2, где µ1 - угол, образованный радиусом, проходящим через центр вращения изделия и ось качания опорного башмака, и радиусом, проходящим через центр вращения изделия и ось качания балансира первой ступени; µ2 - угол, образованный радиусом, проходящим через центр вращения изделия и ось качания опорного башмака, и радиусом, проходящим через центр вращения изделия и точку контакта опорной поверхности одного плеча опорного башмака с изделием.Known lunette RU 2284255 B24B 5/307, B24B 19/06, 11/29/2004, containing a rack on which a lower support is mounted to compensate for the weight of the product and a multi-stage self-aligning corrective support, consisting of elements symmetrical with respect to their axes of swing - balancers and support shoes. Their position in the support is determined by the angles µ 1 and µ 2 , where µ 1 is the angle formed by the radius passing through the center of rotation of the product and the axis of swing of the support shoe, and the radius passing through the center of rotation of the product and the axis of swing of the balancer of the first stage; µ 2 is the angle formed by the radius passing through the center of rotation of the product and the axis of swing of the support shoe, and the radius passing through the center of rotation of the product and the contact point of the support surface of one shoulder of the support shoe with the product.
Недостатком данного устройства является малый рабочий частотный диапазон гашения гармоник.The disadvantage of this device is the small working frequency range of damping harmonics.
Известен гидравлический виброгаситель RU 77372, F16F 15/02, 19.05.2008, применяемый в транспорте и машиностроении. Виброгаситель содержит корпус, в котором выполнена цилиндрическая полость и который оснащен узлом крепления к виброзащищаемому изделию, поршень, выполняющий функцию инерционной массы и в котором выполнен ряд сквозных аксиальных отверстий, упругие элементы, типа спиральных пружин, взаимодействующие с корпусом и поршнем с заданным осевым усилием, обеспечивающим центральное положение поршня в полости.Known hydraulic vibration damper RU 77372, F16F 15/02, 05/19/2008, used in transport and engineering. The vibration damper contains a housing in which a cylindrical cavity is made and which is equipped with an attachment unit to a vibration-proof product, a piston that performs the function of inertial mass and in which a series of through axial holes are made, elastic elements, such as coil springs, interacting with the housing and the piston with a given axial force, providing the central position of the piston in the cavity.
Причем жесткость пружин и массу поршня подбирают таким образом, чтобы обеспечить заданную частоту настройки, рабочую жидкость, например машинное или силиконовое масло, зарядное устройство, обеспечивающее заполнение гасителя рабочей жидкостью при избыточном давлении и обеспечивающее герметичность после зарядки крышки корпуса, герметично закрывающей рабочую полость. Рабочая жидкость, заполняющая полость, находится под избыточным давлением, создаваемым в процессе зарядки, и соединяется с дополнительной упруго-деформируемой компенсирующей емкостью, например типа сильфона, которая способна за счет собственной деформации компенсировать температурное расширение-сжатие рабочей жидкости, а тем самым исключить появление газовых пузырей, во всем диапазоне изменения температур окружающей среды, встречающихся в процессе эксплуатации.Moreover, the stiffness of the springs and the mass of the piston are selected in such a way as to provide a predetermined tuning frequency, a working fluid, for example, machine or silicone oil, a charger that ensures that the damper is filled with working fluid at overpressure and ensures tightness after charging the housing cover, which hermetically closes the working cavity. The working fluid filling the cavity is under excess pressure created during charging and is connected to an additional elastically deformable compensating tank, for example, a type of bellows, which is able to compensate for the thermal expansion-contraction of the working fluid due to its own deformation, and thereby eliminate gas bubbles, in the entire range of changes in ambient temperatures encountered during operation.
Недостатком данного устройства является невозможность управления параметрами работы виброгасителя в процессе обработки при изменении уровня амплитуд и частот вибраций.The disadvantage of this device is the inability to control the parameters of the vibration damper during processing when changing the level of amplitudes and vibration frequencies.
Наиболее близким по технической сущности и заявляемому эффекту является люнет-виброгаситель конструкции В.Г.Подпоркина (Болдин Л.А., «Металлорежущие станки», Машгиз, Государственное издательство научно-технической машиностроительной литературы Москва, 1957, стр.100-101), содержащий механизм гашения вибраций, выполненный в виде трех рабочих цилиндров, расположенных определенным образом в одной вертикальной плоскости. Один из цилиндров располагается в горизонтальной плоскости, другие цилиндры расположены под углами 20° и 10° к вертикальной плоскости и загрузочного цилиндра, заполненного жидкостью. Рабочие цилиндры располагаются в чугунном корпусе с возможностью возвратно-поступательного движения. Устройство работает следующим образом. При подаче масла загрузочным цилиндром рабочие поршни упираются роликами в деталь, и в системе создается давление. При этом рассеивание энергии колебания осуществляется за счет сопротивления истечению масла через малые отверстия, преодоления трения поршней о рабочие цилиндры и сопротивления пружины загрузочного цилиндра.The closest in technical essence and the claimed effect is the lunet-vibration damper design V.G. Podporkina (L. Boldin, "Metal-cutting machines", Mashgiz, State publishing house of scientific and technical engineering literature Moscow, 1957, pp. 100-101) comprising a vibration damping mechanism made in the form of three working cylinders located in a certain way in one vertical plane. One of the cylinders is located in the horizontal plane, the other cylinders are located at angles of 20 ° and 10 ° to the vertical plane and the loading cylinder filled with liquid. The working cylinders are located in a cast iron housing with the possibility of reciprocating motion. The device operates as follows. When oil is supplied by the loading cylinder, the working pistons abut the rollers against the part and pressure is created in the system. At the same time, the dispersion energy is dissipated due to the resistance to oil leakage through small holes, overcoming the friction of the pistons against the working cylinders and the resistance of the loading cylinder spring.
Недостатками этого устройства являются низкий частотный диапазон гашения, обусловленный большой массой поршней гасителя, а также невозможность регулирования параметров виброгасителя в процессе обработки при изменении уровня амплитуд и частот вибраций.The disadvantages of this device are the low frequency damping range due to the large mass of the damper pistons, as well as the inability to control the parameters of the vibration damper during processing when changing the level of amplitudes and vibration frequencies.
Задача - улучшение технических параметров и повышение эффективности и быстродействия работы виброгасителя.The task is to improve the technical parameters and increase the efficiency and speed of the vibration damper.
Поставленная задача достигается тем, что виброгаситель вязкого трения содержит стойку, в которой расположены два гидроцилиндра, один из которых расположен в горизонтальной плоскости, другой расположен под углом 20° к вертикальной плоскости, соединенные с гидравлической системой, отличающийся тем, что гидроцилиндры содержат полые плунжеры с роликами, имеющими возможность возвратно-поступательного движения вдоль направляющих втулок, плунжеры прикреплены к гибким диафрагмам, закрепленным на корпусах гидроцилиндров, а гидроцилиндры соединены с гидравлической системой через дроссель, регулируемый от системы управления, и обратный клапан с пневмогидроаккумулятором.This object is achieved in that the viscous friction damper contains a rack in which two hydraulic cylinders are located, one of which is located in a horizontal plane, the other is located at an angle of 20 ° to the vertical plane, connected to the hydraulic system, characterized in that the hydraulic cylinders contain hollow plungers with rollers that have the ability to reciprocate along the guide bushings, the plungers are attached to flexible diaphragms mounted on the bodies of the hydraulic cylinders, and the hydraulic cylinders are soy ineny with the hydraulic system via a throttle adjustable by a control system and a hydropneumatic accumulator check valve.
Конструкция виброгасителя показана на фиг.1 и фиг.2. Продольное сечение виброгасителя А-А приведено на фиг.3 и отражает конструкцию гидроцилиндра.The design of the vibration damper is shown in FIG. 1 and FIG. 2. The longitudinal section of the vibration absorber AA is shown in figure 3 and reflects the design of the hydraulic cylinder.
Виброгаситель вязкого трения содержит расположенные в стойке 1 гидроцилиндры 2, находящиеся в стаканах 3 с крышками 4. Гидроцилиндры 2 содержат полые плунжера 5 с роликами 6, соединенные гибкой диафрагмой 7 при помощи гайки 8 и шайб 9 (фиг.3). Диафрагмы 7 закреплены на корпусах гидроцилиндров 2 кольцами 10 и винтами 11. Полые плунжеры 5 имеют возможность поступательно двигаться вдоль направляющих втулок 12 со штифтами 13, которые крепятся к стойке 1. Для настройки виброгасителя на заданный диаметр обрабатываемой заготовки используют шарнирно соединенные с корпусами гидроцилиндров 2 винты 14, вворачиваемые в крышки 4 и фиксируемые контргайками 15.The viscous friction damper contains the
Гидравлическая система виброгасителя вязкого трения содержит источник давления 16, вентиль 17 и пневмогидроаккумулятор 18, соединенные через штуцер 19 с внутренней полостью гидроцилиндра 2. Рабочее течение жидкости между гидроцилиндром 2 и пневмогидроаккумулятором 18 регулируется обратным клапаном 20 и дросселем 21. Изменение площади проходного сечения дросселя 21 осуществляет система управления 25. Для слива жидкости из системы предусмотрен вентиль 22, соединенный с гидравлическим баком 23. Для контроля давления в гидравлической системе предусмотрен манометр 24.The hydraulic system of the viscous friction damper contains a
Виброгаситель для гашения колебаний при токарной или круглошлифовальной операциях используется следующим образом. После установки обрабатываемой детали подводят гидроцилиндры 2 при помощи винтов 14 и фиксируют контргайками 15. В гидравлической системе виброгасителя создается определенное давление источником давления 16, контролируемое манометром 24, после чего закрывается вентиль 17. Во время обработки детали возникают колебания, которые передаются через ролики 6 на плунжера 5. При этом плунжера 5 поступательно перемещаются вдоль направляющих втулок 12 вместе с диафрагмами 7, которые вытесняют жидкость из полостей гидроцилиндров 2 и штуцер 19 в гидравлическую систему. Пульсирующий расход жидкости поступает на дроссель 21, который поглощает энергию колебаний за счет вязкого трения. Давление в гидроцилиндре 2 снижается, поэтому для возвращения плунжера 5 в исходное положение используется энергия жидкости пневмогидроаккумулятора 18, которая подается через обратный клапан 20 в полость гидроцилиндра 2. В дальнейшем работа происходит по описанному выше циклу. При изменении уровня вибраций (амплитуды и частоты) обрабатываемой детали, сигнал, измеренный датчиком вибрации (на схеме не показан), подается на систему управления 25, которая соответствующим образом производит изменение проходного сечения дросселя 21. Слив рабочей жидкости или снижение среднего давления в гидравлической системе при необходимости осуществляют при открытом вентиле 22 в гидравлический бак 23, при этом вентиль 17 перекрыт.The vibration damper for damping vibrations during turning or circular grinding operations is used as follows. After installing the workpiece, the
Повышение эффективности и быстродействия работы виброгасителя происходит за счет применения следующих конструктивных решений:Improving the efficiency and speed of the vibration damper is due to the use of the following design solutions:
1. Снижением масс подвижных элементов mг, а именно полых плунжеров 5, и использованием в конструкциях гидроцилиндров 2 диафрагм 7.1. The reduction in the mass of the movable elements m g , namely the
2. Повышением жесткости гидравлической пружины гидроцилиндра за счет увеличения эффективной площади S диафрагмы, где En - приведенный модуль упругости рабочей жидкости и диафрагмы; S - эффективная площадь поверхности диафрагмы, (d - диаметр диафрагмы); W0 - объем 4 рабочей жидкости, находящейся под давлением.2. Increasing the stiffness of the hydraulic spring of the hydraulic cylinder by increasing the effective area S of the diaphragm, where En is the reduced modulus of elasticity of the working fluid and the diaphragm; S is the effective surface area of the diaphragm, (d is the diameter of the diaphragm); W 0 -
Жесткость пружины cг может быть повышена также увеличением давления в гидроцилиндрах.The spring stiffness c g can also be increased by increasing the pressure in the hydraulic cylinders.
Таким образом, происходит расширение рабочего частотного диапазона гашения вследствие увеличения собственной частоты гасителя . Thus, there is an expansion of the working frequency range of the quenching due to an increase in the natural frequency of the absorber .
Оптимальные параметры работы достигаются автоматической (или ручной) настройкой упруго-диссипативных параметров виброгасителя вязкого трения сг, и αг. При увеличении уровня колебаний обрабатываемой детали система управления 25 соответствующим образом производит настройку проходного сечения дросселя 21, изменяя тем самым коэффициент вязкого трения αг Optimum operating parameters are achieved by automatic (or manual) tuning of the elastic-dissipative parameters of a viscous friction dampener with g , and α g . With an increase in the level of vibrations of the workpiece, the
, ,
где αг - коэффициент вязкого трения рабочей жидкости, зависит от проходного сечения дросселя и вязкости жидкости и может быть определен по формуле;where α g is the coefficient of viscous friction of the working fluid, depends on the flow area of the throttle and the viscosity of the fluid and can be determined by the formula;
ρ - плотность рабочей жидкости;ρ is the density of the working fluid;
V - виброскорость обрабатываемой детали и полого плунжера 5 относительно стойки 1;V is the vibration velocity of the workpiece and the
S - площадь поверхности диафрагмы;S is the surface area of the diaphragm;
µ=0,65 - коэффициент расхода жидкости через острокромочное отверстие дросселя;µ = 0.65 - coefficient of fluid flow through the sharp-edged hole of the throttle;
fдр - площадь сечения дросселя.f dr - the cross-sectional area of the throttle.
В отличие от прототипа использование предлагаемого устройства позволяет увеличить эффективность работы виброгасителя за счет расширения частотного диапазона гашения вибраций при обработке деталей типа вал. Повышение эффективности работы виброгасителя вязкого трения достигается снижением массы поршней, увеличением площадей диафрагм 7 гидроцилиндров 2 и наличием автоматической (или ручной) настройки упруго-диссипативных параметров системы с адаптацией к изменяемой частоте и амплитуде внешних воздействий.In contrast to the prototype, the use of the proposed device can increase the efficiency of the vibration damper by expanding the frequency range of vibration damping when processing parts such as a shaft. Increasing the efficiency of viscous friction dampers is achieved by reducing the mass of the pistons, increasing the area of the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011132249/11A RU2475660C1 (en) | 2011-07-29 | 2011-07-29 | Viscous friction vibration damper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011132249/11A RU2475660C1 (en) | 2011-07-29 | 2011-07-29 | Viscous friction vibration damper |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2475660C1 true RU2475660C1 (en) | 2013-02-20 |
Family
ID=49121040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011132249/11A RU2475660C1 (en) | 2011-07-29 | 2011-07-29 | Viscous friction vibration damper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2475660C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU171245U1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-05-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | VIBRATOR FOR MOBILE MACHINE UNIT |
RU2635935C1 (en) * | 2016-08-19 | 2017-11-17 | Акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического и нефтяного машиностроения" (АО "ИркутскНИИхиммаш") | Viscosity friction damper |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1024181A (en) * | 1962-09-24 | 1966-03-30 | Kennametal Inc | Method and apparatus for damping vibrations |
SU1071370A1 (en) * | 1983-02-16 | 1984-02-07 | Севастопольский Приборостроительный Институт | Vibration damper |
JPH04360738A (en) * | 1990-01-31 | 1992-12-14 | Guy Welin-Berger | Damping device |
-
2011
- 2011-07-29 RU RU2011132249/11A patent/RU2475660C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1024181A (en) * | 1962-09-24 | 1966-03-30 | Kennametal Inc | Method and apparatus for damping vibrations |
SU1071370A1 (en) * | 1983-02-16 | 1984-02-07 | Севастопольский Приборостроительный Институт | Vibration damper |
JPH04360738A (en) * | 1990-01-31 | 1992-12-14 | Guy Welin-Berger | Damping device |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Болдин Л.А. Металлорежущие станки. - М.: Машгиз, 1957, с.100-101. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU171245U1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-05-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | VIBRATOR FOR MOBILE MACHINE UNIT |
RU2635935C1 (en) * | 2016-08-19 | 2017-11-17 | Акционерное общество "Иркутский научно-исследовательский и конструкторский институт химического и нефтяного машиностроения" (АО "ИркутскНИИхиммаш") | Viscosity friction damper |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2547203C1 (en) | Kochetov's spring with build-in damper | |
BR102014014067A2 (en) | elastic damping system for use in bearings or as an active damper and vibration damper with an elastic damping system | |
RU2475660C1 (en) | Viscous friction vibration damper | |
CN101832307A (en) | Frictionless balancing cylinder | |
Gavrilin et al. | Constructive and processing methods of reducing vibration level of the metalworking machinery elements | |
US3173514A (en) | Impact vibration damper | |
CN103047335A (en) | Inertial resistance type vibration absorber | |
CN102338188B (en) | Air spring vibration isolator based on piston type liquid viscous damping action | |
RU2312259C1 (en) | Power plant hydraulic vibration-isolating base | |
CN102330767A (en) | Air spring vibration isolator based on gas-solid damping and coupling action adjusted by air cylinder | |
CN102146976A (en) | Sliding block adjustment-based air spring vibration isolator with gas-solid damping coupling effect | |
RU149366U1 (en) | HYDRAULIC SHOCK ABSORBER | |
RU143929U1 (en) | VIBRATION ISOLATING DEVICE FOR METAL CUTTING MACHINE | |
JP5539629B2 (en) | Piston cylinder assembly | |
KR20200077585A (en) | Torsional vibration damper or torsional vibration absorber | |
CN215171781U (en) | Built-in damping vibration damper | |
CN201526632U (en) | Vibration absorber with adjustable magnetic suspending vibration damping frequency | |
CN114321263A (en) | Hydraulic vibration damper, air conditioning unit and adjusting method of hydraulic vibration damper | |
CN115263992A (en) | Three-way wide-frequency large-load vibration reduction device based on frequency-adjustable vibration absorption and active vibration isolation | |
CN113357302A (en) | Built-in damping vibration damper | |
RU157916U1 (en) | VIBRATION DAMPING DEVICE | |
RU180781U1 (en) | Hydraulic shock absorber | |
RU118704U1 (en) | ELECTROMAGNETIC CONTROL ELEMENT | |
RU171245U1 (en) | VIBRATOR FOR MOBILE MACHINE UNIT | |
RU159615U1 (en) | VIBROSTEND WITH HYDRAULIC VOLUME GENERATOR OF OSCILLATIONS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140305 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170730 |