книги из ГПНТБ / Грибов, М. М. Регулируемые амортизаторы радиоэлектронной аппаратуры

Жесткость и энергоемкость этого участка хода резко воз-- растают. Аналогично происходит гашение энергии и при перемещении крышки 2 вверх. В крайних положениях хода остаток кинетической энергии гасится за счет сжа­ тия элемента. Поперечные колебания также гасятся эле­ ментом, взаимодействующим со штоком 4.

Был испытан двухобъемный амортизатор, имеющий следующие характеристики: рабочая площадь 5 = 35,5 см2,

та малых собственных колебаний для минимальной на­

в амортизаторе обеспечивается пропорциональное изме­ нение избыточного давления [9]Д

Испытания на вибростенде ВУС-70/200 с грузами ве­

собственных колебаний, определенная эксперименталь-. но, для всех трех грузов составляла 3 Гц.

На рис. 7.5 изображен двухобъемный амортизатор, отличающийся тем, что направляющая снабжена сфери­ ческим шарниром, это повышает долговечность конст­ рукции н стабилизирует демпфирующую силу [21]. Такие амортизаторы могут работать при значительных пере­ косах объекта относительно основания. Амортизатор со­ держит заполненный рабочей средой корпус 1, закрытый крышкой 2 и диафрагмой 3 и разделенный на две поло­ сти А и Б направляющим элементом. Последний имеет упругий шарнир 4 и шток 5, соединенный с крышкой и

130

снабженный отверстиями а и б. Направляющий элемент снабжен сферическим шарниром, одна из частей кото­ рого выполнена в виде шара 6 с отверстием, в котором перемещается шток, а в другой части размещен упругий шарнир.

При движении крышки вниз из положения статиче­ ского равновесия происходит одновременное сжатие ра­ бочей среды в полостях и перетекание ее из полости А в полость Б. После перекрытия отверстия а жесткость и

Рис. 7.6. Чертеж двухобъемного амортизатора.

энергоемкость этого участка хода возрастают. Аналогич­ но происходит гашение энергии и при ходе крышки вверх В крайних положениях остаток энергии гасится за счет сжатия упругого шарнира. Шар обеспечивает свободное движение штока даже при перекосе крышки относитель­ но корпуса в несколько градусов [28].

На рис. 7.6 дан чертеж двухобъемного амортизатора, который благодаря конструктивным изменениям имеет малые габариты. Внешний вид двухобъемного аморти­ затора показан на рис. 7.7. Все описанные амортизаторы имеют примерно одинаковые характеристики.

Как уже отмечалось выше, частота небольших собст­ венных колебаний может существенно уменьшаться при подключении дополнительных емкостей. Таким образом может быть обеспечена частота собственных колебаний,

лельно упругой оболочке. Демпфер состоит из двух коаксиально расположенных втулок 2 и 3. Втулка 2 выпол­ нена из эластичного материала и связана с упругой обо­ лочкой 1. Втулка 3 надета на поршень 5, соединенный с амортизируемым объектом (на чертеже не показан) через шток 4 и установлена между двумя ограничиваю­ щими элементами 6 и 7.

При перемещении штока 4 с поршнем 5 сначала вы­ бирается зазор между элементом 6 и торцом втулки 3.

0,5(Я—К), то элемент 6 пли 7 после выбора зазора упи­ рается в торец втулки 3 и на шток 4 воздействует сила сухого трения, возникающая вследствие осевого переме­ щения втулки 3 относительно втулки 2. После успокое­ ния колебаний сила сухого трения не будет передавать­ сяна шток 4.

Недостатком такого амортизатора является зависи­ мость коэффициента трения от внешних условий. Однако она проявляется лишь при резонансе и ударных воздей­ ствиях, так как при работе в зарезонансной области ме­ ханизм сухого трения вообще не участвует в работе амортизатора.

133

Гидропневматическ'ий амортизатор с автоматическим регулированием демпфирования [19, 26]. Гидропиевматический амортизатор содержит упругий элемент 1 (рис. 7.9) и баллон 10, разделенный эластичной диаф­

кости в полости а шток 4, демпфируя пружину 5 регу­ лировочного устройства, воздействует соответствующим образом на вентиль 3. Этому воздействию соответствует определенный коэффициент демпфирования амортиза­ тора. При увеличении нагрузки Р вентиль перекрывает­ ся больше п жесткость демпфирования увеличивается.

Описываемый амортизатор является разновидностью двухобъемного амортизатора, снабженного регулируемой дополнительной емкостью, что позволяет при необходи­ мости изменять частоту собственных колебаний и ухо­ дить таким образом от резонанса.

Амортизатор с регулируемой частотой [22, 27]. Амор­ тизируемый объект 1 (рис. 7.10) установлен на упругом элементе 2, закрепленном на основании 4. Полость 3 упругого элемента 2 заполнена сжатым газом. Дополни­ тельная емкость 9 разделена поршнем 6 на две полости А и Б, также заполненные сжатым газом. Пор­ шень соединен с приводным механизмом 5. Полость 3 сообщается с полостью Б. Полости 71 и Б соединены тру­ бопроводом 8 с установленным в нем краном 7.

134

Амортизатор работает следующим образом.

При необходимости изменения собственной частоты, например в случае резонанса, поршень под действием механизма 5 перемещается влево пли вправо. Одновре­ менно с началом движения поршня открывается кран 5, и газ из одной полости свободно перетекает в другую. В момент прекращения движения поршня осуществляет­ ся перекрытие крана, и полость А в работе амортизатора не участвует.

Таким образом, частота собственных колебаний амор­ тизатора является функцией длины пневматической пру­ жины, т. е. суммы объемов емкости 3 и полости Б. По­ скольку давление в полостях А и Б одинаково, взаимное изменение их объемов не приводит к изменению статиче­ ского уровня 1г. амортизируемого объекта.

В выражении для частоты малых собственных коле­ баний пневматического амортизатора

шо = V Pnafg/Pnob

для объекта постоянного веса все параметры, кроме при­ веденной высоты сжатого газа b постоянны, поэтому

vaa— klVb ,

где k = const.

Значит, при изменении величины b в 4 раза частота собственных колебаний изменяется в 2 раза. Например, при 6 ^ 2 . . . 32 частота изменяется в 4 раза.

Поскольку рабочая площадь обычно невелика ( ~ 30 см2) для четырехкратного изменения частоты, на­ чальный объем сжатого газа Vo должен изменяться в ин­ тервале 60... 960 см3, что легко осуществимо.

Выполненные испытания макетов пневматических амортизаторов показали работоспособность и полезность амортизатора с регулируемой частотой собственных ко­ лебаний.

7.2. Универсальные амортизаторы >

Основная особенность амортизаторов второй группы— наличие упругого элемента с переменной жесткостью, воспринимающего нагрузки любого направления. Это качество позволяет использовать «универсальные» амор­ тизаторы для защиты РЭА, устанавливаемой на различ­ ные носители.

135

1'оройдальный амортизатор [23] (рис. 111) содержат корпус 1 и шток 2, связанные между собой через упру­ гий элемент 5 в виде тороида, а также ограничительные кольца 3 и 4, фасонные трубы которых взаимодействуют с упругим элементом 5. При перемещении штока 2 вдоль своей оси происходит деформация упругого элемента 5> причем усилие на него передается через соответствующие кольца 3 пли 4.

Амортизаторы такого типа могут устанавливаться на самолетах, кораблях, колесном и гусеничном транспорте. Расчеты показывают, что амортизатор даже при отсут­ ствии дополнительной емкости имеет небольшую жест­ кость, и следовательно, достаточно низкую частоту соб­ ственных колебаний (около 7 Гц). Отношение макси­ мальной статической нагрузки к минимальной может составлять 25. Амортизатор может обеспечить эффектив­

При необходимости амортизатор может быть снабжен дополнительно внесенной емкостью. При этом собствен­ ная частота колебаний может быть значительно сниже­ на. Введение дополнительного объема позволяет, кроме того, применить термокомпенсатор, что особенно важно для такого «всенаправленного» амортизатора, так как обеспечение регулировки уровня хотя бы по трем направ­ лениям является чрезвычайно сложным и мало надеж­ ным делом.

136

Тороидальный амортизатор с сухим трением. Устрой­ ство тороидального амортизатора, снабженного механиз­ мом формирования силы сухого трения [13], показано на рис. 7.12. Амортизатор содержит упругую оболочку 1, заполненную сжатым газом, и расположенный внутри нее фрикционный демпфер, выполненный в виде двух коаксиально расположенных втулок 2 и 6. Втулка 2 вы­ полнена из эластичного материала п связана с упругой

Рис. 7.12. Тороидальный амортизатор с сухим трением.

оболочкой 1, а втулка 6 надета на соединенный с амор­ тизируемым объектом шток 5 и установлена между его ограничительными буртиками 3 и 4.

Амортизатор работает следующим образом.

При выходе штока 5 из положения статического рав­ новесия сначала выбирается зазор между буртиками 4 и торцом втулки 6.

Если амплитуда колебаний не превышает величины 0,5(Я + /г), сила сухого трения не передается штоку,

врезультате чего повышается эффективность виброизо­ ляции. При амплитуде перемещения, большей 0,5 (H+h), буртики 3 или 4 штока после выбора зазора упираются

вторец втулки 6 и на шток 5 воздействует сила сухого трения, возникающая вследствие осевого перемещения втулки 6 относительно втулки 2. После успокоения коле­ баний сила сухого трения не будет передаваться штоку 5.

При изменении статической нагрузки на амортизатор

пропорционально изменяется избыточное давление в нем, а следовательно, и сила сухого трения, возникающая вследствие рабочего давления в амортизаторе. Очевидно, что механизм сухого трения действует только по верти­ кальной оси.

137

Список литературы

1. А б ж и р к о Н. Н. Определение ускорений амортизированной

№1.

врадиопромышленности», вып. 8, 1970.

14.Г р и б о в М. М. Расчет частоты собственных колебаний пнев­ матических амортизаторов. — «Обмен опытом в радиопромышлен­

свид. № 274556 — «БИ», 1970, №-21.

138

Пневматический амортизатор. Авт. свйд. № 274552. — «БИ», 1970, № 21.

35.И о р и ш Ю. И. Защита самолетного оборудования от вибрации. М., Обороигиз, 1949.

в радиоэлектронной аппаратуре. М., «Сов. радио», 1970.

48.Не в е Ж. Математические основы теории вероятностей. «Мир», М., 1969.

139