Применение в конструкции амортизаторов сухого трения изменяет характер работы амортизатора. Эти изменения могут быть учтены введением соответствующих поправок в параметры, входящие в уравнения перемещения и скорости амортизированного оружия.
Последние при отсутствии демпфера имеют вид:
. (4.11)
При наличии демпфирования уравнения будут аналогичными, но входящие в них параметры будут учитывать действие дополнительной силы сопротивления , а именно:
. (4.12)
где: - фиктивная стрела предварительного поджатия пружины амортизатора при наличии демпфера;
- усилие демпфирования ( знак «+» соответствует сжатию, а «-» - разжатию пружины).
Вывод расчетных зависимостей производится при известном значении усилия демпфирования.
Рассмотрим определение усилия демпфирования на примере клинового фрикционного демпфера (рис.1.1).
Рисунок 4.16. К определению усилия демпфирования. |
Расчленим демпфер на части, приложим к ним заданные силы и реакции связи. Считая известными: усилие в пружине П, величины углов , коэффициенты трения определим усилие демпфирования .
Для правой конической втулки (рис. 4.17) из условия равновесия найдем:
,
но , следовательно:
. (4.13)
Для левой втулки (рис. 4.18):
(4.14)
Рисунок 4.17. Правая коническая втулка. | Рисунок 4.18. Левая коническая втулка. |
Для фрикционных колодок (рис.4.19) имеем:
(4.15)
Рисунок 4.19. Фрикционные колодки. |
Подставим в (4.15) из (4.13) и (4.14) получим:
(4.16)
Учитывая, что из (4.16) получаем:
. (4.17)
Домножая правую и левую часть выражения (4.17) на и проведя преобразования, получим:
. (4.18)
Пологая из (4.18) можно получить:
или:
. (4.19)
Знак «+» соответствует смещению демпфера вправо, знак «-» - влево.
Анализ выражения (4.19) позволяет указать диапазон углов , в котором демпфер сохраняет работоспособность:
. (4.20)
Если взять угол меньшим, чем определяет это условие, то произойдет заклинивание, если большим, то конические втулки не смогут раздвинуть фрикционные колодки и демпфер дает нулевую силу демпфирования.