PL235554B1 - Urządzenie do tłumienia udaru i sposób tłumienia udaru - Google Patents

Abstract

Istota urządzenia do tłumienia udaru polega na tym, że ma trzpień (1), połączony ze śrubą (4) współpracującą z pierwszą nakrętką (5) ułoży skowaną w tulei (7), która to tuleja (7) ma gwint zewnętrzny współpracujący z gwintem drugiej nakrętki (8), osadzonej obrotowo w obudowie (3), przy czym pomiędzy pierwszą nakrętką (5) a tuleją (7) jest pierwszy dyssypator (10), zaś na podstawie (11) jest drugi pierścieniowy dyssypator (12).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do tłumienia udaru i sposób tłumienia udaru.

Istnieją tłumiki mechaniczne, będące pasywnym zabezpieczeniem urządzeń narażonych na uderzenia i podlegającym obciążeniom harmonicznym. Znany jest na przykład z opublikowanego opisu EP1510721 amortyzator, którego działanie oparte jest na mechanizmie śrubowym z nakrętką kulową, przekształcający ruch postępowy na ruch obrotowy, używany do napędu silnika, w którym generowana jest siła magnetomotoryczna wykorzystana do tłumienia drgań.

W opublikowanym opisie CN102052423 przedstawiony jest tłumik drgań skrętnych, włączany pomiędzy urządzenia napędzane i napędzające, w którym wykorzystano możliwość zmiany własności wiskotycznych cieczy magnetoreologicznej, poprzez zmianę pola magnetycznego, sterowanego układem elektronicznym, na podstawie czujnika kątowego.

Zgodnie z wynalazkiem urządzenie do tłumienia udaru charakteryzuje się tym, że trzpień przejmujący uderzenie jest połączony trwale z gwintowaną śrubą współpracującą z pierwszą nakrętką ułożyskowaną w tulei. Tuleja ma gwint zewnętrzny współpracujący z gwintem drugiej nakrętki, osadzonej obrotowo w obudowie, przy czym pomiędzy pierwszą nakrętką a tuleją jest pierwszy dyssypator, zaś na podstawie połączonej z drugą nakrętką jest drugi pierścieniowy dyssypator umieszczony współosiowo z pierwszą nakrętką. W obudowie jest umieszczony przesuwnie ogranicznik, którego zaczepy są umieszczone w pierwszych gniazdach wykonanych w pierwszej nakrętce i drugie zaczepy umieszczone na wcisk w drugich gniazdach wykonanych w tulei. Ogranicznik ma ramiona, na których są odbojniki umieszczone w podłużnych otworach obudowy.

Przedmiotem zgłoszenia jest także wynalazek dotyczący sposobu tłumienia udaru. Sposób mechanicznego tłumienia udaru polega na tym, że liniowy ruch trzpienia, wymuszony udarem mechanicznym, zamienia się na ruch obrotowy zewnętrznej części masy sprzęgniętej z tym trzpieniem, a następnie gdy wartość siły obciążającej trzpień spadnie do zera, wprowadza się wewnętrzną część masy w ruch obrotowy względem trzpienia oraz sprzęga się środkową część masy z zewnętrzną częścią masy, dyssypując energię na połączeniach pomiędzy częściami masy aż do całkowitego wytłumienia udaru.

Amortyzator zapewnia efektywną absorpcję udaru mechanicznego, zmniejszenie siły udaru, zapewniając znaczną redukcję odpowiedzi urządzenia poddawanego wymuszeniu udarowemu. Pozwala ponadto na kształtowanie jego charakterystyk poprzez dostosowanie konfiguracji amortyzatora, a także zmianę właściwości tłumiących w/na dyssypatorach.

Przedmiot wynalazku jest zobrazowany w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia widok ogólny urządzenia z częściowym przekrojem, Fig. 2 - przekrój poprzeczny urządzenia, a Fig. 3 - urządzenie w rzucie aksonometrycznym z przekrojem.

Urządzenie to składa się z trzpienia 1, umieszczonego suwliwie w pierwszej pokrywie 2a i drugiej pokrywie 2b obudowy 3. Trzpień 1 jest połączony na stałe z gwintowaną zewnętrznie śrubą 4 współpracującą z pierwszą nakrętką 5 wewnętrzną, zakończoną stożkowo, na której zewnętrzną, walcową powierzchnię nasadzone są łożyska 6 osadzone w tulei 7, mającej zewnętrzny gwint, która jest wkręcona w drugą nakrętkę 8 zewnętrzną. Druga nakrętka 8 jest osadzona obrotowo w obudowie 3 za pośrednictwem łożyska 9. Pomiędzy pierwszą nakrętką 5 wewnętrzną, a tuleją 7 znajduje się pierwszy pierścieniowy dyssypator 10, którego pierścień wewnętrzny jest połączony z pierwszą nakrętką 5, a pierścień zewnętrzny jest połączony z tuleją 7. Z drugą nakrętką 8 zewnętrzną połączona jest na stałe podstawa 11, na której zainstalowany jest drugi pierścieniowy dyssypator 12 o średnicy wewnętrznej większej niż najmniejsza średnica zewnętrzna pierwszej nakrętki 5. Wszystkie gwinty wymienionej śruby 4, pierwszej nakrętki 5, drugiej nakrętki 8 i tulei 7 są niesamohamowne. W obudowie 3 umieszczony jest ogranicznik 13 z czterema ramionami, z których dwa ramiona 14 wystają poprzez podłużne otwory 15 poza obrys obudowy 3. Ramiona 14 mają wkręcone odbojniki 16 zabezpieczone przed obrotem nakrętką 17. Ogranicznik 13 ma pierwsze zaczepy 18 umieszczone na wcisk w pierwszych gniazdach 19 pierwszej nakrętki 5 wewnętrznej, oraz drugie zaczepy 20 umieszczone na wcisk w drugich gniazdach 21 tulei 7. Dyssypatory 10 i 12 są wykonane jako dwa współosiowe pierścienie, pomiędzy którymi jest płyn newtonowski lub elastomer.

Ruch postępowy trzpienia 1 przy zablokowanym, poprzez zaczepy 18 i 20 ogranicznika 13, względnym ruchu obrotowym pierwszej nakrętki 5 i tulei 7, wywołuje ruch postępowy ogranicznika 13, nakrętki wewnętrznej 5 i tulei 7, co z kolei wywołuje ruch obrotowy drugiej nakrętki 8, w konsekwencji braku możliwości wykonywania przez nią ruchu wzdłużnego. Po pokonaniu przez tuleję 7, w wyniku

PL 235 554 B1 ruchu postępowego, dystansu regulowanego odbojnikami 16 następuje rozłączenie ogranicznika 13 z pierwszą nakrętką 5 i tuleją 7. Rozłączenie jest realizowane poprzez zatrzymanie się ramion 14 z odbojnikami 16 o dolną część podłużnego otworu 15 w obudowie 3. Ruch postępowy trzpienia 1 prowadzi do dalszego przemieszczania się pierwszej nakrętki 5 wewnętrznej i tulei 7, co powoduje wysunięcie się pierwszych zaczepów 18 z pierwszych gniazd pierwszej nakrętki 5 i drugich zaczepów 20 z drugich gniazd tulei 7, umożliwiając obrót względny pomiędzy pierwszą nakrętką 5 i tuleją 7. Dalszy ruch postępowy trzpienia 1 powoduje oparcie się pierwszej nakrętki 5 na dyssypatorze 12 oraz obrót pierwszej nakrętki 5, co prowadzi do powstania momentu tarcia. Powstaniu momentu od sił tarcia towarzyszy dyssypacja energii na powierzchniach trących lub wewnątrz dyssypatorów 10 i 12.

Przykład sposobu

Sposób tłumienia udaru zostanie opisany na podstawie rysunku.

Pod wpływem udaru rozpoczyna się osiowe przesuwanie trzpienia 1 wraz ze związaną z nim na stałe śrubą 4 oraz pierwszą nakrętką 5 wewnętrzną i tuleją 7, powodujące ruch obrotowy drugiej nakrętki 8, poprzez połączenie gwintowe między tuleją 7 a drugą nakrętką 8, przy czym ruch obrotowy pierwszej nakrętki 5 i tulei 7 jest uniemożliwiony poprzez ich połączenie z ogranicznikiem 13. Gdy wartość siły obciążającej trzpień 1 spadnie do zera, rozłącza się ogranicznik 13 od pierwszej nakrętki 5 wewnętrznej i tulei 7, co umożliwia ich ruch obrotowy, przy czym gwinty są niesamohamowne. Dalszy ruch trzpienia 1 powoduje oparcie tulei 7 na dyssypatorze 12 związanym z drugą nakrętką 8, co prowadzi do rozkręcania pierwszej nakrętki 5 przez przesuwający się pod wpływem obciążenia trzpień 1 ze śrubą 4, skutkując rozpraszaniem energii udaru na powierzchniach ogranicznika 13 oraz w dyssypatorze 10 znajdującym się pomiędzy pierwszą nakrętką 5 i tuleją 7.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie tłumiące udar zamieniające ruch postępowy na ruch obrotowy posiadające trzpień do przejmowania udaru, znamienne tym, że trzpień (1) przejmujący uderzenie jest połączony trwale z gwintowaną śrubą (4) współpracującą z pierwszą nakrętką (5) ułożyskowaną w tulei (7), która to tuleja (7) ma gwint zewnętrzny współpracujący z gwintem drugiej nakrętki (8), osadzonej obrotowo w obudowie (3), przy czym pomiędzy pierwszą nakrętką (5) a tuleją (7) jest pierwszy dyssypator (10), zaś na podstawie (11) jest drugi pierścieniowy dyssypator (12) umieszczony współosiowo z pierwszą nakrętką (5) wewnętrzną, a ponadto w obudowie jest umieszczony przesuwnie ogranicznik (13), którego zaczepy (18) są umieszczone w pierwszych gniazdach (19) pierwszej nakrętki (5), a zaczepy (20) są w drugich gniazdach (21) tulei (7).
2. 2. Urządzenie tłumiące udar według zastrz. 1, znamienne tym, że ogranicznik (13) ma ramiona (14), na których są odbojniki (16) umieszczone w podłużnych otworach (15) obudowy (3).
3. 3. Sposób tłumienia udaru przez wykorzystanie momentu bezwładności, znamienny tym, że liniowy ruch trzpienia, wymuszony udarem mechanicznym, zamienia się na ruch obrotowy zewnętrznej części masy sprzęgniętej z tym trzpieniem, a następnie gdy wartość siły obciążającej trzpień spadnie do zera, wprowadza się wewnętrzną część masy w ruch obrotowy względem trzpienia oraz sprzęga się środkową część masy z zewnętrzną częścią masy, dyssypując energię na połączeniach pomiędzy częściami masy aż do całkowitego wytłumienia udaru.