PL226532B1 - Urządzenie do tłumienia drgań - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do tłumienia drgań, w którym jest możliwa płynna zmiana częstotliwości drgań własnych, umożliwiająca zwiększenie efektywności tłumienia drgań w szerokim zakresie częstotliwości.

Znane i stosowane są różne rodzaje dynamicznych urządzeń do tłumienia drgań. Klasyczne dynamiczne tłumiki drgań zawierają element bezwładnościowy przymocowany za pomocą elementu sprężystego do konstrukcji, której drgania mają być eliminowane. Element bezwładnościowy oraz sztywność elementu sprężystego dobiera się tak, aby częstotliwość drgań własnych dynamicznego tłumika drgań była możliwie zbliżona do częstotliwości drgań, które mają być tłumione. W celu poprawy właściwości tłumiących oraz zwiększenia zakresu efektywności urządzeń do tłumienia drgań wprowadza się różne modyfikacje ich konstrukcji oraz sterowanie. Modyfikacje konstrukcji tych urządzeń polegają w szczególności na wprowadzeniu dodatkowych elementów, takich jak różnego rodzaju tłumiki (hydrauliczne, pneumatyczne, hydropneumatyczne, magnetyczne, elektromagnetyczne, cierne, powietrzne, elastomerowe), elementy sprężyste (guma, sprężyny nieliniowe), dodatkowe elementy bezwładnościowe zwiększające ilość stopni swobody. W ostatnim czasie obserwuje się wiele nowych rozwiązań konstrukcyjnych urządzeń do tłumienia drgań, w których wykorzystuje się elementy aktywne, takie jak mechaniczne, elektryczne lub elektroniczne generatory siły, momentu lub ciśnienia, aktywne elementy hydrauliczne, tłumiki magnetoreologiczne czy też sprężyny wykonane ze stopów z pamięcią kształtu. Wszystkie te dodatkowe elementy stosuje się w celu polepszenia skuteczności tłumienia oraz zwiększenia zakresu częstotliwości, w którym urządzenie jest efektywne.

Znane jest urządzenie do tłumienia drgań, wyposażone w korpus, do którego jednego końca jest przymocowany jeden koniec walcowej sprężyny, na której drugim końcu jest wsparty element bezwładnościowy w postaci płyty. Drugi koniec korpusu przymocowuje się do konstrukcji, której drgania mają być eliminowane. Korpus urządzenia jest złożony z płyt górnej i dolnej usytuowanych poziomo, równolegle względem siebie i połączonych ze sobą dwoma płytami usytuowanymi pionowo, także równolegle względem siebie. Sprężyna jest przymocowana od góry do płyty górne j korpusu, zaś do konstrukcji, której drgania mają być eliminowane przymocowuje się płytę dolną korpusu. Do płyty stanowiącej element bezwładnościowy, od dołu jest przymocowany jeden koniec listwy zębatej zamocowanej w tulejach prowadzących osadzonych między pionowymi płytami korpusu. Listwa zębata zazębia się z kołem zębatym osadzonym na wale ułożyskowanym w pionowych płytach korpusu.

Urządzenie dynamiczne do tłumienia drgań, wyposażone w korpus, do którego jest przymocowany jeden koniec elementu sprężystego, którego drugi koniec jest obciążony elementem bezwładnościowym w postaci płyty, z którym jest złączony jeden koniec listwy zębatej zamocowanej w tulejach prowadzących osadzonych w korpusie i zazębiającej się z kołem zębatym osadzonym na wale ułożyskowanym w korpusie, według wynalazku jest wyposażone nadto w przekładnię bezstopniową z układem sterującym do zmiany jej przełożenia, z którą jest złączony koniec wału, na którym jest osadzone koło zębate, oraz w koło zamachowe osadzone na jednym końcu, także ułożyskowanego w korpusie urządzenia, wału, którego drugi koniec jest także złączony z przekładnią bezstopniową.

Układ sterujący przekładni bezstopniowej umożliwia płynną zmianę jej przełożenia, a tym samym płynną zmianę stosunku prędkości liniowej płyty pełniącej rolę elementu bezwładnościowego do prędkości obrotowej koła zamachowego.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 2 przedstawia urządzenie w przekroju wzdłużnym, zaś fig. 1 w przekroju wzdłuż linii B-B na fig.2.

Urządzenie jest wyposażone w korpus 1 złożony z płyt górnej i dolnej usytuowanych poziomo, równolegle względem siebie i połączonych ze sobą dwoma płytami usytuowanymi pionowo, także równolegle względem siebie. Do płyty górnej, od góry, jest przymocowany, za pomocą uchwytów 2, jeden koniec walcowej sprężyny 3, na której drugim końcu jest wsparty element bezwładnościowy 12 w postaci usytuowanej poziomo płyty, do której, od dołu, jest przymocowany, umieszczony wewnątrz sprężyny 3, koniec usytuowanej pionowo listwy zębatej 9. Listwa zębata 9 jest zamocowana w tulejach prowadzących 8 osadzonych między pionowymi płytami korpusu 1 i zazębia się z kołem zębatym 10 osadzonym na wale 5, ułożyskowanym w łożyskach 4 umieszczonych w pionowych płytach korpusu 1. Koniec wału 5 koła zębatego 10 jest złączony z przekładnią bezstopniową 7. Wał 5 koła zębatego stanowi wał napędowy tej przekładni. Z przekładnią bezstopniową 7 jest także złączony jeden koniec wału 6, ułożyskowanego w łożyskach 4 umieszczonych w pionowych płytach korpusu 1. Na drugim końcu wału 6 jest osadzone koło zamachowe 11 usytuowane na zewnątrz korpusu 1.

PL 226 532 B1

Wał 6 koła zamachowego 11 stanowi wał napędzany przekładni 7. Przekładnia bezstopniowa 7 jest wyposażona w układ sterujący do płynnej zmiany jej przełożenia. Dolną płytę korpusu 1 urządzenia przymocowuje się do konstrukcji, której drgania mają być tłumione. Listwa zębata 9 prowadzona jest w tulejach 8 i porusza się tylko w jednym kierunku ruchem postępowym. Ruch postępowy listwy 9, połączonej z płytą 12 stanowiącą element bezwładnościowy, powoduje ruch obrotowy koła zębatego 10 i wału napędowego 5, na którym jest ono osadzone, pełniącego rolę wału napędowego przekładni bezstopniowej (7), a tym samym ruch obrotowy wału napędzanego przekładni 7, którym jest wał 6 z osadzonym nań kołem zamachowym 11. Stosunek prędkości liniowej elementu bezwładnościowego 12 w ruchu postępowym do prędkości obrotowej koła zamachowego 11 jest zależny od przełożenia przekładni bezstopniowej oraz średnicy koła zębatego 10 współpracującego z listwą zębatą 9. Układ sterowania przekładni bezstopniowej 7 umożliwia płynną zmianę przełożenia przekładni 7, a tym samym relacji między prędkością liniową płyty 12 i prędkością obrotową koła zamachowego 11. Na skutek tego istnieje możliwość płynnej zmiany częstotliwości drgań własnych oscylatora liniowego, którym jest płyta 12 z przymocowaną doń listwą zębatą 9, umieszczona na sprężynie 3 przymocowanej do korpusu 1.

Claims (1)

1. Urządzenie dynamiczne do tłumienia drgań, wyposażone w korpus, do którego jest przymocowany jeden koniec elementu sprężystego, którego drugi koniec jest obciążony elementem bezwładnościowym w postaci płyty, z którym jest złączony jeden koniec listwy zębatej zamocowanej w tulejach prowadzących osadzonych w korpusie i zazębiającej się z kołem zębatym osadzonym na wale ułożyskowanym w korpusie, znamienne tym, że jest wyposażone nadto w przekładnię bezstopniową (7) z układem sterującym do zmiany jej przełożenia, z którą jest złączony koniec wału (5), na którym jest osadzone koło zębate (10), oraz w koło zamachowe (11), osadzone na jednym końcu, także ułożyskowanego w korpusie (1), wału (6), którego drugi koniec jest także złączony z przekładnią bezstopniową (7).