Демпферы: новые решения

Сб, 03/14/2015 - 22:11

Научно-технический прогресс — один из главных рычагов создания материально-технической базы будущего нашей страны, который возможен только на основе своевременного внедрения достижений современной науки путем использования всего арсенала средств, способствующих его ускорению.
Революционные изменения в технике, на основе обновленных знаний, происходят в последние десятилетия столь стремительно, что часто приходится только удивляться новинкам. Творчество вечно, но, к сожалению, технические идеи часто остаются невостребованными.

Остроумное критическое изречение: «В России две беды — плохие дороги и …» натолкнуло нас на мысль, что с первой можно бороться, разработав достаточно эффективный гаситель механических ударов — демпфер. Вибрация и удары, передаваемые на остов транспортного средства, разрушают узлы и агрегаты, снижают комфортность и безопасность дорожного движения. Учитывая перечисленные негативные факторы и их влияние на человека, а также на технические и эксплуатационные показатели транспортных средств, представлялось актуальным решение данной проблемы.

Авторами предложена принципиально новая, высокоэффективная схема гашения механических колебаний, ударов, на основе которой разработаны два варианта демпферов. Авторы изучили новости техники и не нашли в литературе ничего подобного. В основу предлагаемых технических решений положено использование нового принципа работы устройства — полного мгновенного гашения механических колебаний. Информация по данной теме уже публиковалась в научно-технических журналах, однако напомним устройство разработанной нами схемы и 1-го варианта демпфера.

На рис. 1 показана принципиальная гидромеханическая схема устройства и работы гасителя колебаний. Первое положение — это гаситель колебаний в статическом нагружении, т.е. действует сила G — вес конструкции и равная ей противодействующая сила N. В этом случае давление жидкости в зоне 1 будет равно p = G/S, где S — площадь горизонтального сечения поршня. Давление в зоне 2 будет равно р2 = 0, поскольку остов и вся конструкция находятся в стабильном положении по вертикали.

Второе положение гасителя колебаний — это его работа в динамическом нагружении, т.е. после появления силы толчка — Ft. В этом случае давление жидкости в зоне 1 возрастает p1 = (Ft+G)/S.

Это давление передается по гидроприводу в верхний цилиндр и через поршень с делительной перегородкой сжимает расположенную в нем пружину. Обе пружины в верхнем и нижнем цилиндрах сжимаются на одну и ту же величину и действуют на остов равномерно и противоположно направленно. Под действием возрастающего давления жидкости в зоне 1 на верхнее дно нижнего цилиндра остов попытается переместиться вверх. В результате давление жидкости в зоне 2 возрастает с нуля до значения p2 = Ft /S. Разность давлений жидкости на верхнее дно нижнего цилиндра и нижнее дно верхнего цилиндра всегда стремится быть равным величине и лишь на мгновение сжатия пружины кратковременно возрастает, что способствует стабильному положению остова по вертикали. Иными словами — это автономная гидромеханическая система, самопроизвольно стабилизирующая постоянную разность давлений, в зонах с направлениями действия снизу вверх и сверху вниз на остов, на величину равную. Это же утверждение доказывается и векторной диаграммой действующих сил, изображенной на рис. 1.

В первом варианте демпфера показано его устройство в разрезе рис. 2.
На fig 1 изображен демпфер в статическом нагружении.
На fig 2 изображен демпфер в динамическом нагружении.

Он работает следующим образом. Толчок вверх от колеса на раму машины передается на поршень со штоком — 2, нижнюю пружину — 4, которая действует на дно — 5. Жидкость, выдавленная из полости «b», по гидропроводу 9 поступает в полость «d» и давит на половину площади поршня со штоком и делительной перегородкой — 7 и половину площади поршня с делительной перегородкой — 6, которая действует на верхнюю пружину — 4 через давление жидкости, которое равно
p = (Ft+G)/S. (см. fig 3).

Другие материалы рубрики


  • В 1905 г. Альберт Эйнштейн предложил частную теорию относительности и опроверг представление о свете как о колебаниях гипотетической среды — эфира. Великий физик утверждал, что, в отличие от звуковых, световые волны могут распространяться в вакууме и для их существования не требуется какой-либо материальной среды. Это справедливо и в общей теории относительности, и в квантовой механике. Вплоть до сегодняшнего дня все экспериментальные данные в масштабах от субъядерного до галактического успешно объясняются названными теориями.
    Тем не менее существует серьезная концептуальная проблема: с позиций современной науки общая теория относительности и квантовая механика несовместимы. Гравитация, которую общая теория относительности приписывает искривлению пространственно-временного континуума, никак не вписывается в рамки квантовой механики. Физики сделали лишь небольшой шаг к пониманию сильно искривленной структуры пространства-времени, которая, согласно квантовой механике, должна наблюдаться на чрезвычайно малых расстояниях.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • ...В некоторых же отношениях электроны ведут себя подобно волнам. Человеческое воображение бессильно представить нечто такое, что может быть одновременно и волной, и частицей, но само по себе существование дуализма волна-частица, которая называется корпускулярно-волновым дуализмом, не вызывает сомнения. Так, объект, который обычно считают волной, обретает в микромире свойство частицы, например, световая волна, ведет себя подобно потоку частиц, выбивая электроны с поверхности металла (фотоэлектронный эффект). Частицы света называются фотонам, и физики относят их наряду с электронами и кварками к фундаментальным частицам. Наглядно представить волну-частицу невозможно, не стоит и пытаться, потому что в повседневной жизни нет ничего такого, что хотя бы отдаленно напоминало подобную нелепость...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • Шаровая молния — светящийся шар, который порой возникает при разряде линейной молнии, — одно из самых загадочных атмосферных явлений. Природа шаровой молнии до сих пор неизвестна, хотя первая научная публикация на эту тему — книга «Гром и молния» известного французского физика и астронома Франсуа Араго — была издана еще в 1838 году. Предлагаемая гипотеза — попытка объяснить механизм образования шаровой молнии на основе физики плазмы и газового разряда.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Около 40 лет назад ученый В. Веселаго предположил, что существуют материалы, у которых показатель преломления имеет отрицательную величину. Световые волны в таком веществе могут передвигаться против движения распространения светового луча и вести себя нестандартно. Линзы, которые изготовлены из такого материала, — иметь чуть ли не волшебные характеристики. Но Веселаго в процессе своей работы и многолетних поисков не обнаружил ни одного вещества, имеющего подходящие электромагнитные свойства, у всех исследованных им материалов показатель преломления оказался положительным. Потому о его идее вскоре забыли. Вспомнили о ней только в начале 21 века.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • ...Состояние в сверхпроводнике 1-го рода, когда сверхпроводящие домены соседствуют в материале с нормальными областями, называется промежуточным. Такое состояние может возникать при значениях индукции приложенного поля, лежащих в интервале (1–D)Bc < B < Bc, где размагничивающий фактор D определяется формой образца. Интервал изменения размагничивающего фактора — от нуля (для длинного цилиндра или тонкой пластины в параллельном поле) до единицы (для плоскопараллельной пластины в случае, когда поле приложено перпендикулярно ее поверхности)...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • Полное отсутствие проводов у электробытовых приборов и доступ к электроэнергии в любой точке земного шара без ограничений, в требуемом количестве — имея при себе лишь передатчик размером со спичечный коробок…

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • ...Технология плазменных ускорителей развивается семимильными шагами. Многие принципиальные проблемы уже решены, но создание конкретных устройств пока сопряжено с серьезными трудностями. В частности, инженерам еще предстоит повысить эффективность ускорителя (долю энергии ведущего импульса, которая передается ускоряемым частицам), точность настройки пучков (в точке столкновения они должны быть выровнены с точностью до единиц нанометров) и частоту повторения рабочих циклов (количество импульсов, ускоряемых за единицу времени). Плазменные установки могут ускорять и более тяжелые частицы, например, протоны. Однако тут есть одно важное требование: вводимые частицы должны двигаться почти со скоростью света, чтобы не отстать от плазменной волны. Это означает, что энергия ускоряемых протонов должна быть не меньше нескольких ГэВ...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Известно, что в состав топлива входят такие горючие элементы, как углерод, водород и сера. Поэтому на основе предположения о том, что данные компоненты в топливе имеют вид смеси, можно осуществить подсчёт теплотворной способности данного топлива, как суммы компонентов смеси.



  • Ответ на вопрос, поставленный в заголовке, кажется очень простым... Действительно, стоит взять любую популярную книгу по авиации и даже некоторые издания, претендующие на роль учебника, как сразу натолкнетесь на уже ставшую хрестоматийной притчу о двух частицах воздуха, бегущих в струйках по крылу и встречающихся на задней кромке...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Как родилась и эволюционирует наша Вселенная? Почему кольца Сатурна такие тонкие, но протяженные? Почему активность Солнца изменяется периодически с периодом около 11 лет? Что вызвало гибель динозавров? Отчего нас так пугают ослепительные вспышки молний, оглушительные удары грома, неистовые землетрясения, разбушевавшиеся вулканы? Отчего во время шторма возникает «девятый вал»? Почему цунами — столь грозная стихия? Почему рельеф снежных заносов волнистый? Почему у ягуара тело пятнистое, а хвост полосатый? И что объединяет эти совершенно не связанные между собой явления? Оказывается, все они — результат нелинейности.