RU2696150C1 - Self-tuned shock absorber - Google Patents

Self-tuned shock absorber Download PDF

Info

Publication number
RU2696150C1
RU2696150C1 RU2018120278A RU2018120278A RU2696150C1 RU 2696150 C1 RU2696150 C1 RU 2696150C1 RU 2018120278 A RU2018120278 A RU 2018120278A RU 2018120278 A RU2018120278 A RU 2018120278A RU 2696150 C1 RU2696150 C1 RU 2696150C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
self
screw mechanism
shock absorber
dynamic
external
Prior art date
Application number
RU2018120278A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Викторович Елисеев
Андрей Владимирович Елисеев
Роман Сергеевич Большаков
Артем Сергеевич Миронов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВО ИрГУПС)
Priority to RU2018120278A priority Critical patent/RU2696150C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2696150C1 publication Critical patent/RU2696150C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/023Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/08Vibration-dampers; Shock-absorbers with friction surfaces rectilinearly movable along each other

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to the field of machine building. Self-tuning shock absorber contains pneumatic cylinder, self-drilling screw mechanism, control system, safety spring, sensors for monitoring parameters of state of protection object. Ring tubular pneumocylinder is additionally installed in the system. Possibility of pressure change in pneumocylinder is implemented by means of external compressor or throttle. Non-self-braking screw mechanism is installed in the middle of annular pneumocylinder. Stem is equipped with limiter at upper end and inserted into cylindrical channel. Around the stem there is a safety screw spring fixed from above by a nut-flywheel. Frequency of dynamic damping of oscillations and conditions of locking at high frequencies of external actions are determined by ratio of elastic element stiffness coefficient and value of reduced weight of non-self-braking screw mechanism.
EFFECT: higher quality and stability of shock absorber operation.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для виброизоляции различных транспортных средств и технологических машин, работающих в условиях интенсивного вибрационного нагружения.The invention relates to mechanical engineering and can be used for vibration isolation of various vehicles and technological machines operating in conditions of intense vibration loading.

Вибрации сопровождают работу многих технических объектов, работающих в условиях интенсивного динамического нагружения. В частности, это относится к установкам вентиляционного типа, насосам и компрессорному оборудованию, вибрационным конвейерам, вибропитателям и другим техническим средствам, по отношению к которым возникают проблемы уменьшения воздействия в местах закрепления с опорными поверхностями и передачи динамических взаимодействий на сопрягаемые узлы. Теоретическим и практическим аспектам решения задач вибрационной защиты оборудования и технологических машин нашли отражение в ряде известных работ [1-5].Vibrations accompany the work of many technical objects operating in conditions of intense dynamic loading. In particular, this applies to ventilation-type installations, pumps and compressor equipment, vibration conveyors, vibratory feeders and other technical means, in relation to which there are problems of reducing the impact in the places of fixation with the supporting surfaces and the transmission of dynamic interactions to the mating nodes. The theoretical and practical aspects of solving the problems of vibrational protection of equipment and technological machines are reflected in a number of well-known works [1-5].

Несмотря на то, что в практических инженерно-технических задачах используются многочисленные варианты виброзащитных средств, интерес к вопросам поиска и разработки новых способов, подходов и устройств для управления динамическим состоянием используются многочисленные варианты виброзащитных средств, интерес к вопросам поиска и разработки новых способов, подходов и устройств для управления динамическими состояниями, объектов, подверженных переменным нагрузкам, сохраняется. В последние годы большое внимание уделяется динамическим гасителям колебаний, устройствам, обладающим свойствами самонастройки или адаптации к условиям работы с учетом возможностей контроля и изменения динамического состояния защищаемого объекта. В этом плане определенными преимуществами обладают виброзащитные устройства, в которых для гашения колебаний используются динамические эффекты преобразования движения, реализуемые определенными механизмами.Despite the fact that in practical engineering problems numerous variants of vibration protection means are used, interest in the search and development of new methods, approaches and devices for controlling the dynamic state, numerous variants of vibration protection means are used, interest in the search and development of new methods, approaches and devices for managing dynamic states, objects subject to variable loads, is saved. In recent years, much attention has been paid to dynamic vibration dampers, devices with the properties of self-adjustment or adaptation to working conditions, taking into account the capabilities of monitoring and changing the dynamic state of the protected object. In this regard, vibration-protective devices have certain advantages, in which the dynamic effects of motion conversion, implemented by certain mechanisms, are used to damp vibrations.

В процессе патентного поиска выявлен ряд изобретений-аналогов.In the process of patent search, a number of inventions-analogues were revealed.

Известен виброизолятор транспортного средства [Нигматуллина В.Н., Червинский В.П., Вершигоров В.М., Гусаров В.И., Путилин С.В. Патент на полезную модель №29009 U1, МПК B60G 11/26, F16F 9/02; приоритет 17.09.2002], состоящий из герметичного корпуса с каналом подвода управляющей среды в его внутреннюю полость. В полости сцентрированы рабочий и дополнительный поршни. Рабочий поршень жестко связан с объектом транспортировки, образуя с корпусом дроссель переменного сечения, направляющая - отверстие. Конструкция снабжена устройством для перемещения поршней, которые выполнены в виде двухплечего рычага, шарнирно соединенного с поршнями. Ось вращения размещена на рычаге с возможностью осевого перемещения поршней и жестко соединена со штоком плунжера, который нагружен пружиной при помощи резьбового подстроечного элемента. Причем геометрические оси рабочего и дополнительного поршней, а также плунжера расположены в различных плоскостях (оси расположены в перпендикулярных плоскостях, а корпус жестко соединен с виброактивным основанием).Known vibration isolator of the vehicle [Nigmatullina V.N., Chervinsky V.P., Vershigorov V.M., Gusarov V.I., Putilin S.V. Utility Model Patent No. 29009 U1, IPC B60G 11/26, F16F 9/02; Priority September 17, 2002], consisting of a sealed enclosure with a channel for supplying a control medium to its internal cavity. The working and additional pistons are centered in the cavity. The working piston is rigidly connected with the object of transportation, forming a throttle of variable cross section with the body, the guide is an opening. The design is equipped with a device for moving the pistons, which are made in the form of a two-shouldered lever pivotally connected to the pistons. The axis of rotation is placed on the lever with the possibility of axial movement of the pistons and is rigidly connected to the stem of the plunger, which is loaded with a spring using a threaded trimming element. Moreover, the geometrical axes of the working and additional pistons, as well as the plunger, are located in different planes (the axes are located in perpendicular planes, and the body is rigidly connected to the vibroactive base).

К недостаткам данной полезной модели можно отнести сложность настройки системы, а также износ трущейся поверхности плунжера при длительной эксплуатации, приводящий к возникновению зазоров между деталями конструкции и, соответственно, к нестабильной работе виброизолятора.The disadvantages of this utility model include the complexity of tuning the system, as well as the wear of the rubbing surface of the plunger during long-term operation, which leads to the appearance of gaps between structural parts and, accordingly, to the unstable operation of the vibration isolator.

Известен патент на полезную модель [Гапоненко Е.В., Бондаренко В.Н., Рыбак Л.А., Рыбалкин Е.Ю. Патент на полезную модель №105386 U1; МПК F16F 15/02; приоритет 20.01.2011], представляющую собой виброизолятор, каждый соединительный механизм которого с объектом, содержащий основание и платформу, связанные через упругие элементы соединительными механизмами с шарнирами Гука и на концах, акселерометры и измерения ускорений, блок управления в виде микропроцессора 23 и усилителя мощности, выполнен стержневым с размещенным на нем исполнительным органом. При этом платформе обеспечивается 6 степеней свободы путем соединения ее с основанием 6-ю расположенных специальным образом независимых стержневых механизмов. Исполнительный орган, представляет собой самотормозящуюся винтовую пару, гайка которой с устройством регулирования зазора расположена внутри полого ротора электродвигателя. Статор электродвигателя соединен с нижним шарниром Гука и снабжен шпонкой, размещенной в шпоночном пазу винта-стержня, соединенного верхним концом с другим шарниром Гука. При этом акселерометры установлены у верхнего и нижнего шарниров Гука и измеряют виброускорения соответственно стоек и шарниров Гука, закрепленных соответственно на платформе (через упругие элементы) и основании, по линии, соединяющей центры шарниров Гука, расположенных на концах соединительных механизмов, а датчик относительного перемещения регистрирует их относительное перемещение. От акселерометров осуществляется управление по обратным связям, а от датчика на это основное управление накладывается дополнительный сигнал управления, который называется инвариантным. Суть его состоит в том, что он делает ускорение, измеряемое датчиком, равным нулю, т.е. платформа становится неподвижной в инерциальном пространстве, чем реализуется виброизоляция.A patent for a utility model is known [Gaponenko E.V., Bondarenko V.N., Rybak L.A., Rybalkin E.Yu. Utility Model Patent No. 105386 U1; IPC F16F 15/02; priority 01/20/2011], which is a vibration isolator, each connecting mechanism of which with an object, containing a base and a platform, connected through elastic elements by connecting mechanisms with Hook joints and ends, accelerometers and acceleration measurements, a control unit in the form of a microprocessor 23 and a power amplifier, made rod with placed on it by the executive body. This platform provides 6 degrees of freedom by combining it with the base of 6 independent rod mechanisms located in a special way. The actuator is a self-braking screw pair, the nut of which with a clearance adjustment device is located inside the hollow rotor of the electric motor. The stator of the electric motor is connected to the lower Hook joint and is equipped with a key located in the keyway of the screw-rod connected by the upper end to the other Hook joint. In this case, the accelerometers are installed at the upper and lower Hook joints and measure vibration accelerations of the stands and Hook joints, respectively, mounted on the platform (through elastic elements) and the base, along the line connecting the centers of the Hook joints located at the ends of the connecting mechanisms, and the relative displacement sensor registers their relative displacement. The feedback control from accelerometers, and an additional control signal, called invariant, is superimposed on this main control from the sensor. Its essence is that it makes the acceleration measured by the sensor equal to zero, i.e. the platform becomes motionless in an inertial space, which implements vibration isolation.

Недостатками рассматриваемой полезной модели являются сложность настройки работы виброизолятора, а также необходимость точной сборки и регулировки самотормозящейся передачи, ее прочности, помимо этого стоит учитывать взаимное проскальзывание рабочих поверхностей в исполнительном органе, что приводит к потерям на трение с тепловыделением.The disadvantages of the utility model under consideration are the difficulty in adjusting the operation of the vibration isolator, as well as the need for accurate assembly and adjustment of the self-braking gear, its strength, in addition, the mutual slippage of the working surfaces in the actuator should be taken into account, which leads to friction losses with heat generation.

Необходимо отметить изобретение «Виброизолирующая опора» [Короткое Е.Б., Левинзон Г.Л., Мороз А.В., Юрченко Ю.Ф. Патент на изобретение №2222729 С2, МПК F16F 6/00, 15/03; приоритет 13.12.2000]. Виброизолирующая опора содержит цилиндрический корпус, в котором соосно установлены опорный стержень и кольцевая резиновая мембрана, которая со стенками корпуса образует пневматическую демпферную камеру. На верхнем торце корпуса с помощью подшипника, выполненного из трех шариков, установлен соосно с корпусом постоянный кольцевой электромагнит, который является основным узлом электродинамического компенсатора виброизолирующей опоры. В зазоре магнитопровода постоянного кольцевого электромагнита установлена подвижная катушка. Магнитопровод и подвижная катушка центрированы относительного опорного стержня с помощью металлической мембраны. Корпус подвижной катушки связан с опорным стержнем муфтой трения. В состав виброизолирующей опоры может быть введено устройство электромагнитного торможения, состоящее из электромагнитов с якорями, жестко связанными с корпусом. Кроме того, предполагается, что в виброизолирующую опору может быть также введен горизонтальный электродинамический компенсатор, имеющий неподвижно закрепленную относительно корпуса катушку, которая введена в зазор подвижного постоянного магнита, магнитопровод которого жестко закреплен на магнитопроводе кольцевого электромагнита.It is necessary to note the invention “Vibration isolating support” [Short EB, Levinzon G.L., Moroz A.V., Yurchenko Yu.F. Patent for invention No. 2222729 C2, IPC F16F 6/00, 15/03; priority 13.12.2000]. The vibration-isolating support comprises a cylindrical body in which a support rod and an annular rubber membrane are coaxially mounted, which forms a pneumatic damper chamber with the walls of the body. At the upper end of the housing with the help of a bearing made of three balls, a permanent ring electromagnet is installed coaxially with the housing, which is the main unit of the electrodynamic compensator of the vibration isolating support. A movable coil is installed in the gap of the magnetic circuit of the permanent ring electromagnet. The magnetic circuit and the moving coil are centered on the relative support rod using a metal membrane. The housing of the moving coil is connected to the support rod by a friction clutch. An electromagnetic braking device consisting of electromagnets with anchors rigidly connected to the body can be introduced into the composition of the vibration isolating support. In addition, it is assumed that a horizontal electrodynamic compensator can be introduced into the vibration isolating support, having a coil fixedly mounted relative to the housing, which is inserted into the gap of the movable permanent magnet, whose magnetic circuit is rigidly fixed to the magnetic circuit of the ring electromagnet.

К недостаткам данного изобретения можно отнести разрушение магнитных элементов при резких колебаниях основания и отсутствие регулирования давления в демпферной камере, что не позволяет повысить общее качество работы виброзащитной системы, что провоцирует использование сложной настройки при помощи электромагнитных установок.The disadvantages of this invention include the destruction of magnetic elements during sharp fluctuations of the base and the lack of pressure control in the damper chamber, which does not improve the overall quality of the vibration protection system, which provokes the use of complex settings using electromagnetic installations.

В качестве прототипа выбирается полезная модель [Елисеев С.В., Елисеев А.В., Каимов Е.В., Николаев А.В., Орленко А.И. Патент на полезную модель №177725 U1, МПК F16F 15/027; приоритет 06.03.2018], представляющая собой самонастраивающийся виброизолятор объекта от вибрационных воздействий, состоящий из корпуса, упругого элемента, содержащий в своем составе устройство для преобразования движения, систему управления, включающую источник энергии в виде воздушного компрессора и датчики контроля параметров состояния объекта защиты, отличающийся тем, что в системе обеспечивается режим динамического гашения колебаний за счет поднастройки параметров состояния пневматической камеры, которые определяются величиной давления в камере и возможностями изменения давления либо за счет включения компрессора или задействования электромагнитного воздушного дросселя, при этом эффект динамического гашения в системе реализуется в силу динамических особенностей взаимодействия устройства для преобразования движения, в котором частота динамического гашения колебаний и условия запирания на высоких частотах внешних воздействий определяются отношением коэффициента жесткости упругого элемента и величиной приведенной массы устройства для преобразования движения.A useful model is selected as a prototype [Eliseev S.V., Eliseev A.V., Kaimov E.V., Nikolaev A.V., Orlenko A.I. Utility Model Patent No. 177725 U1, IPC F16F 15/027; priority 06.03.2018], which is a self-adjusting vibration isolator of an object from vibration influences, consisting of a housing, an elastic element, comprising a device for converting movement, a control system including an energy source in the form of an air compressor and sensors for monitoring the state of the protected object, which differs the fact that the system provides a mode of dynamic damping due to the adjustment of the state parameters of the pneumatic chamber, which are determined by the value d phenomena in the chamber and the possibility of changing the pressure either by turning on the compressor or by using an electromagnetic air throttle, and the dynamic damping effect in the system is realized due to the dynamic features of the interaction of the device for converting movement, in which the frequency of dynamic damping of oscillations and the locking conditions at high frequencies of external influences are determined by the ratio of the stiffness coefficient of the elastic element and the magnitude of the reduced mass of the device for converting motion Eden.

К основным недостаткам данной полезной модели относится сложность конструкции и то, что при совместном действии демпферной камеры и винтового механизма устройство не всегда может стабильно работать. Кроме этих факторов, конструкция значительно утяжелена из-за наличия компрессора.The main disadvantages of this utility model include the complexity of the design and the fact that with the combined action of the damper chamber and the screw mechanism, the device cannot always work stably. In addition to these factors, the design is significantly heavier due to the presence of a compressor.

Задачей данной полезной модели является обеспечение вибрационной изоляции за счет регулирования параметров жесткости пневматических упругих элементов, а также контроль за динамическим состоянием объекта защиты.The objective of this utility model is to provide vibration isolation by adjusting the stiffness parameters of pneumatic elastic elements, as well as monitoring the dynamic state of the protected object.

Самонастраивающийся амортизатор, состоящий из пневмобаллона, несамотормозящегося винтового механизма, системы управления, предохранительной пружины, работающей от внешнего источника энергии, датчиков контроля параметров состояния объекта защиты, отличающийся тем, что в системе дополнительно устанавливается кольцевой трубчатый пневмобаллон, возможности изменения давления в котором реализуются за счет включения внешнего компрессора или задействования дросселя в зависимости величины внешнего возмущения, в середине кольцевого пневмобаллона имеется несамотормозящийся винтовой механизм, включающий гайку-маховик со штоком, снабженным ограничителем на верхнем конце и вставленным в цилиндрический канал, вокруг штока установлена предохранительная винтовая пружина, сверху закрепленная на гайке-маховике, а снизу на основании, тем самым обеспечивается режим динамического гашения колебаний, формирующийся в силу динамических особенностей взаимодействия, в котором частота динамического гашения колебаний и условия запирания на высоких частотах внешних воздействий определяются отношением коэффициента жесткости упругого элемента и величиной приведенной массы несамотормозящегося винтового механизма.A self-adjusting shock absorber, consisting of a pneumatic cylinder, a non-self-locking screw mechanism, a control system, a safety spring working from an external energy source, sensors for monitoring the state of the object of protection, characterized in that an annular tubular pneumatic cylinder is additionally installed in the system, the possibility of changing the pressure of which is realized by switching on an external compressor or activating a throttle depending on the magnitude of the external disturbance in the middle of the annular there is a non-self-braking screw mechanism including a flywheel nut with a rod equipped with a stopper at the upper end and inserted into the cylindrical channel, a safety screw spring is installed around the rod, fixed on the flywheel nut from above, and bottom from the base, thereby providing a mode of dynamic vibration damping , formed due to the dynamic features of the interaction, in which the frequency of the dynamic damping of oscillations and the locking conditions at high frequencies of external influences are determined elyayutsya ratio of the stiffness coefficient of the elastic member and has a reduced weight nesamotormozyaschegosya screw mechanism.

Суть изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства. Приняты обозначения: 1 - опорная поверхность; 2 - крепежные шайбы, 3 - пневматический баллон; устройство для преобразования движения, состоящее из винтового штока 4 и гайки-маховика 10, 5 - предохранительная винтовая пружина; 6 - управляемый дроссель, 7 - штуцер; 8 - опорная площадка объекта защиты 9, 11 - ограничители, 12 - блок обработки информации, 13, 19 - датчики динамического состояния, 14, 16, 17 - каналы связи, 18 - клапан.In FIG. 1 shows a schematic diagram of a device. Designations are accepted: 1 - a supporting surface; 2 - mounting washers, 3 - pneumatic cylinder; a device for converting movement, consisting of a helical rod 4 and a flywheel nut 10, 5 - safety coil spring; 6 - controlled throttle, 7 - fitting; 8 - reference platform of the protected object 9, 11 - limiters, 12 - information processing unit, 13, 19 - dynamic state sensors, 14, 16, 17 - communication channels, 18 - valve.

На фиг. 2 приведены графики амплитудно-частотных характеристик в общем виде (а) и с детализацией смещения частот собственных колебаний в зависимости от β.In FIG. Figure 2 shows graphs of the amplitude-frequency characteristics in a general form (a) and with details of the frequency shift of the natural oscillations depending on β.

Предлагаемый амортизатор предназначен для снижения динамических воздействий, которые передаются от опорной поверхности 1 (или опорного основания 1 с законом движения z(t)), определяемом датчиком динамического состояния 19, передающим необходимые данные в блок обработки информации 12 и управления амортизатор.The proposed shock absorber is designed to reduce dynamic effects that are transmitted from the supporting surface 1 (or the supporting base 1 with the law of motion z (t)), determined by the dynamic state sensor 19, transmitting the necessary data to the information processing unit 12 and the shock absorber control.

Снижение уровня внешних вибрационных воздействий на объект защиты 9, состояние которого определяется координатой у, измеряемой датчиком 13 (связь с блоком управления 14), обеспечивается механической колебательной системой, состоящей из устройства для преобразования движения (УПД) и двух упругих элементов: кольцевой трубчатой пневматической пружины (пневматический баллон 3) и предохранительной винтовой пружины 5. Устройство для преобразования движения и предохранительная пружина находятся внутри трубчатого пневмобаллона, что показано на фиг. 1. Устройство для преобразования движения (УПД) состоит из винтового штока 4 и гайки-маховика 10, образующих несамотормозящийся винтовой механизм, выполненный в конструктивно-технической форме, предполагающей минимальное трение и отсутствие соударений в винтовой паре. Винтовой шток 4 имеет крепежное закрепление с опорной поверхностью 1. Гайка-маховик 10 закрепляется в специальном стакане и соприкасается с его поверхностями через шариковые подшипники. Винтовая пара имеет ограничители 11, защищающие конструкцию амортизатор от сильных ударных воздействий. Пневматическая пружина 3 (пневмобаллон) выполнен таким образом, что его положение фиксируется крепежными шайбами 2 на опорных площадках 1 и 8, что обеспечивает удерживающий характер связей элементов системы. Устойчивость пневматической пружины от возможных горизонтальных смещений обеспечивается размещением пневмобаллона (трубчатого типа) в специальном стакане, верхняя и нижняя часть которого жестко закреплены с нижней 1 и верхней опорными плитами. Пневматическая пружина 3 имеет управляемый дроссель 6, обеспечивающий через штуцер 7 подачу воздуха в пневмобаллон 3 от внешнего компрессора. Управление подключение компрессора осуществляется блоком управления 12. Предохранительная пружина 5 выполняет функции защиты устройства от поломки в случае отказа компрессора.The reduction of the level of external vibrational influences on the object of protection 9, the state of which is determined by the coordinate у measured by the sensor 13 (communication with the control unit 14), is ensured by a mechanical oscillating system consisting of a device for converting motion (UPD) and two elastic elements: an annular tubular spring (pneumatic cylinder 3) and a safety coil spring 5. A device for converting movement and a safety spring are located inside a tubular air cylinder, as shown in FIG. 1. The device for converting movement (UPD) consists of a screw rod 4 and a flywheel nut 10, forming a non-self-locking screw mechanism, made in the structural and technical form, assuming minimal friction and the absence of collisions in a screw pair. The screw rod 4 has a fastening with a supporting surface 1. The flywheel nut 10 is fixed in a special glass and is in contact with its surfaces through ball bearings. The screw pair has a limiter 11 that protects the design of the shock absorber from strong shock. The pneumatic spring 3 (pneumocylinder) is made in such a way that its position is fixed by fixing washers 2 on the supporting platforms 1 and 8, which ensures the holding character of the connections of the system elements. The stability of the pneumatic spring from possible horizontal displacements is ensured by placing a pneumatic balloon (tubular type) in a special glass, the upper and lower parts of which are rigidly fixed to the lower 1 and upper base plates. The air spring 3 has a controlled throttle 6, which provides air through the nozzle 7 for air supply to the air cylinder 3 from an external compressor. The compressor is controlled by the control unit 12. The safety spring 5 performs the functions of protecting the device from damage in the event of a compressor failure.

Управление динамическим состоянием объекта производится системой управления, имеющей микропроцессор и выдающей сигналы на подкачку пневмобаллона 3 или стравливание избыточного воздуха через клапан 18. Блок управления 12 имеет датчики сбора информации о динамическом состоянии объекта - 13, 19 и соответствующие каналы связи (коммуникации) 14, 16, 17.The dynamic state of the object is controlled by a control system that has a microprocessor and provides signals for pumping a pneumatic balloon 3 or venting excess air through valve 18. The control unit 12 has sensors for collecting information about the dynamic state of the object - 13, 19 and corresponding communication channels (communications) 14, 16 , 17.

Наличие в структуре виброзащитной системы УПД и упругих элементов предопределяет возможности обеспечения работы системы в режимах близких к динамическому гашению колебаний. Настройка на такой динамический режим достигается путем соответствующей регулировки жесткости пневматического баллона, то есть - чередованием процессов подкачки и «стравлинвания» избыточного давления. Особенностью устройства является то обстоятельство, что механизм УПД находится во внутреннем изолированном пространстве, создаваемом трубчатым пневмобаллоном 3.The presence in the structure of the vibration-proof system of the control element and elastic elements determines the possibility of ensuring the operation of the system in modes close to the dynamic damping of vibrations. Tuning to such a dynamic mode is achieved by appropriate adjustment of the stiffness of the pneumatic cylinder, that is, by alternating the processes of pumping and "bleeding" of excess pressure. A feature of the device is the fact that the UPD mechanism is located in the internal isolated space created by the tubular air balloon 3.

Claims (1)

Самонастраивающийся амортизатор, состоящий из пневмобаллона, несамотормозящегося винтового механизма, системы управления, предохранительной пружины, работающей от внешнего источника энергии, датчиков контроля параметров состояния объекта защиты, отличающийся тем, что в системе дополнительно устанавливается кольцевой трубчатый пневмобаллон, возможности изменения давления в котором реализуются за счет включения внешнего компрессора или задействования дросселя в зависимости от величины внешнего возмущения, в середине кольцевого пневмобаллона имеется несамотормозящийся винтовой механизм, включающий гайку-маховик со штоком, снабженным ограничителем на верхнем конце и вставленным в цилиндрический канал, вокруг штока установлена предохранительная винтовая пружина, сверху закрепленная на гайке-маховике, а снизу на основании тем самым обеспечивается режим динамического гашения колебаний, формирующийся в силу динамических особенностей взаимодействия, в котором частота динамического гашения колебаний и условия запирания на высоких частотах внешних воздействий определяются отношением коэффициента жесткости упругого элемента и величиной приведенной массы несамотормозящегося винтового механизма.A self-adjusting shock absorber, consisting of a pneumatic cylinder, a non-self-locking screw mechanism, a control system, a safety spring working from an external energy source, sensors for monitoring the state of the object of protection, characterized in that an annular tubular pneumatic cylinder is additionally installed in the system, the possibility of changing the pressure of which is realized by switching on an external compressor or activating a throttle, depending on the magnitude of the external disturbance, in the middle of the annular mon The evo-ballon has a non-self-locking screw mechanism, including a flywheel nut with a rod equipped with a stopper at the upper end and inserted into the cylindrical channel, a safety screw spring is installed around the rod, mounted on top of the flywheel nut, and from the bottom, on the basis of this, a dynamic vibration damping mode is provided, formed due to the dynamic characteristics of the interaction, in which the frequency of the dynamic damping of oscillations and the locking conditions at high frequencies of external influences op edelyayutsya ratio of the stiffness coefficient of the elastic member and has a reduced weight nesamotormozyaschegosya screw mechanism.
RU2018120278A 2018-05-31 2018-05-31 Self-tuned shock absorber RU2696150C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018120278A RU2696150C1 (en) 2018-05-31 2018-05-31 Self-tuned shock absorber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018120278A RU2696150C1 (en) 2018-05-31 2018-05-31 Self-tuned shock absorber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2696150C1 true RU2696150C1 (en) 2019-07-31

Family

ID=67586841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018120278A RU2696150C1 (en) 2018-05-31 2018-05-31 Self-tuned shock absorber

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2696150C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2794002C1 (en) * 2023-01-10 2023-04-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Vibration isolator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090212475A1 (en) * 2005-07-03 2009-08-27 Hermann Tropf Fastening Means Preventing The Transmission of Shocks and Vibrations
US20130292541A1 (en) * 2011-01-11 2013-11-07 Drs Tactical Systems, Inc. Vibration isolating device
RU136112U1 (en) * 2013-07-25 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) Vibration damping device
RU2597042C1 (en) * 2015-05-27 2016-09-10 Ооо "Сайен Кампэни" Method for vibration isolation of helicopter pilot and seat suspension for realising said method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090212475A1 (en) * 2005-07-03 2009-08-27 Hermann Tropf Fastening Means Preventing The Transmission of Shocks and Vibrations
US20130292541A1 (en) * 2011-01-11 2013-11-07 Drs Tactical Systems, Inc. Vibration isolating device
RU136112U1 (en) * 2013-07-25 2013-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Иркутский государственный университет путей сообщения (ФГБОУ ВПО ИрГУПС) Vibration damping device
RU2597042C1 (en) * 2015-05-27 2016-09-10 Ооо "Сайен Кампэни" Method for vibration isolation of helicopter pilot and seat suspension for realising said method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2794002C1 (en) * 2023-01-10 2023-04-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Vibration isolator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3807678A (en) System for controlling the transmission of energy between spaced members
RU2597928C2 (en) Kochetov damper
RU2558770C1 (en) Kochetov's dry friction damper build in spring vibrator isolator
RU2547203C1 (en) Kochetov's spring with build-in damper
Hong et al. Vibration control of a structural system using magneto-rheological fluid mount
MXPA02009473A (en) Vibration dampening system for a reciprocating compressor with a linear motor.
KR102136568B1 (en) Vibration attenuation damping device with active type free vibration
CN104179868A (en) Active and passive integrated electromagnetic vibration isolation device
US5568847A (en) Device for providing a rigid mechanical link with frequency cut-off
US5918862A (en) High damping pneumatic isolator
RU2696150C1 (en) Self-tuned shock absorber
EP1002202B1 (en) Pneumatic isolator element
US20030051958A1 (en) Adaptive shock and vibration attenuation using adaptive isolators
RU177725U1 (en) Self-adjusting vibration isolator
RU2546379C1 (en) Kochetov's bumper with dry friction
US3741559A (en) Oscillatory motion coupler
CN114183493B (en) Active and passive vibration isolation rod and active control sensing method
JP2017531790A (en) Lifting system, method for electrical inspection, vibration attenuator and mechanical assembly
RU2577747C1 (en) Spring vibration isolator with dry friction
KR102142154B1 (en) Vibration absorbing device
RU2611691C1 (en) Active antivibration platform based on magnetorheological elastomers
RU2654890C1 (en) Method of protected object dynamic oscillations damping and device for its implementation
RU170737U1 (en) SHOCK ABSORBER FOR EXTINGUISHING RESONANCE VIBRATIONS IN VIBRATION MACHINES
RU2475660C1 (en) Viscous friction vibration damper
Burian et al. The active system of vibration isolation with electrodynamic actuator