Гаситель колебаний шахтного подъемного сосуда - RU2025437C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к грузоподъемным устройствам, а именно к гасителям колебаний шахтного подъемного сосуда, и может быть использовано в шахтном подъеме.

Известен гаситель колебаний [1], содержащий установленные на подъемном сосуде ролик и демпфирующую опору с гидроамортизатором.

Недостатком устройства является его невысокая надежность, обусловленная тем, что при длительном действии на ролик внешнего периодического возбуждения со стороны проводника с частотой, близкой к частоте собственных колебаний сосуда с упруго-вязкой опорой, амплитуда колебаний системы вследствие резонанса возрастает до технически недопустимых пределов, приводя к возникновению аварийной ситуации и разрушению элементов конструкции.

Целью изобретения является повышение надежности работы гасителя колебаний путем заданного изменения жесткости опоры для исключения длительного нахождения системы в состоянии совпадения частот собственных и вынужденных колебаний.

Цель достигается тем, что гаситель колебаний кроме ролика содержит демпфирующую опору, снабженную храповым механизмом с собачками и храповым колесом со ступицей, закрепленные на сосуде, при этом собачки выполнены в виде щеточных элементов, щетины которых установлены с наклоном к радиусу храпового колеса в окружном направлении, причем ступица выполнена упругой в радиальном направлении из материала с переменной в окружном направлении жесткостью, одна собачка закреплена на подъемном сосуде, а другая закреплена на подвеске ролика. Цель достигается также и тем, что ступица выполнена из пористого материала и заполнена посегментно вязкими жидкостями, причем каждые два соседних сегмента заполнены жидкостями различной вязкости.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается тем, что демпфирующая опора гасителя колебаний снабжена храповым механизмом с собачками и храповым колесом со ступицей, закрепленными на сосуде, при этом собачки выполнены в виде щеточных элементов, щетины которых установлены с наклоном к радиусу храпового колеса в одном направлении, ступица выполнена упругой в радиальном направлении из материала с переменной в окружном направлении жесткостью, причем одна собачка закреплена на подвеске ролика, а другая - на подъемном сосуде.

Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

Наличие храпового колеса с собачками и ступицей, закрепленной на сосуде, обеспечивает преобразование колебательного движения ролика во вращательное движение храпового колеса в одну сторону, что приводит к поочередному опиранию собачек на различные сектора упругой ступицы. Выполнение собачек в виде щеточных элементов, щетины которых установлены с наклоном к радиусу храпового колеса в одну сторону, обеспечивает эффективное рассеивание энергии колебаний за счет сил трения щетин и проворачивание колеса при каждом колебании сосуда. Выполнение ступицы колеса упругой в радиальном направлении с переменной в окружном направлении жесткостью за счет заполнения ее материала жидкостями различной вязкости обеспечивает при проворачивании колеса изменение суммарной жесткости подвески, изменяющейся от одного колебания к другому. Это изменение приводит к постоянному изменению частоты собственных колебаний сосуда на упруго-вязком амортизаторе и невозможности возникновения в системе резонансного процесса, так как частота внешнего возбуждения не может быть в течение длительного времени близкой или равной частоте собственных колебаний системы. Это в совокупности с вышеизложенными признаками повышает надежность работы гасителя колебаний путем исключения возникновения в системе резонансных процессов при наличии внешнего периодического возбуждения.

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию изобретения "существенные отличия".

На чертеже показан предлагаемый гаситель.

Гаситель содержит ролик 1, опирающийся на кронштейн подвески 2, контактирующей с демпфирующей опорой 3, в состав которой входят тормозные приспособления 4 и 5, колесо 6 со ступицей 7, ролик 1 опирается о направляющую 8, приспособление 5 закреплено на сосуде 9, а собачка 4 - на кронштейне подвески 2.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. При колебаниях сосуда 9 приспособление 4, выполненное в виде щеточных элементов, установленных с наклоном к радиусу колеса 6 в окружном направлении, начинает вращать колесо 6. Ступица 7, выполненная сегментно из материала с различной в двух соседних сегментах жесткостью, упруго деформируется под действием приспособления 4, создавая из-за вращения различную для двух последовательных циклов колебаний возвращающую силу упругой реакции материала. Это изменяет от колебания к колебанию суммарную жесткость подвески. Приспособление 5 препятствует вращению колеса в обратную сторону.

По сравнению с прототипом заявляемое решение позволяет полностью избежать разрушения конструкции вследствие резонанса, который у данной конструкции не существует, а также существенно увеличить срок службы гасителя.

Реферат

Использование: в грузоподъемных устройствах. Сущность изобретения: гаситель колебаний шахтного подъема сосуда содержит узел демпфирования с колесом. Ступица колеса выполнена из материала, упругого в радиальном направлении, с переменной в окружном направлении жесткостью, а тормозные приспособления выполнены в виде щеточных элементов, один из которых закреплен подъемного сосуда, а другой - на кронштейне подвески. Благодаря вращению колеса под действием тормозных упругих приспособлений происходит изменение приведенной жесткости и исключение возникновения в системе резонансных процессов, вызванных совпадением частот собственных и вынужденных колебаний сосуда. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула