拥有不同的阻尼系数的弹性元件同时作用时可以更大程度的消除高频时变载荷通过缓冲装置的传递。紧密排列在弹性元件边缘的金属环可以大大地增加弹性元件的有效刚度。
摘要:优选硅橡胶制成弹性元件,而后将成对的弹性元件平行排列或用金属分隔元件隔开,其中金属分隔元件为优,并且保持金属分隔元件在弹性元件不受外加压缩载荷时相互平行。弹性元件成对的夹在分隔元件的中间,两者的组合起到了中间媒介作用,可以受到某种外加的时变载荷,例如,这种时变载荷可以是自动武器射击弹丸时的反作用力,或是来自支承结构以使结构免受时变载荷的作用。每个弹性元件充当一个弹簧和一个阻尼器,用于吸收能量来使支承结构免受安装在其上的武器产生的时变载荷的最大作用。拥有不同的阻尼系数的弹性元件同时作用时可以更大程度的消除高频时变载荷通过缓冲装置的传递。紧密排列在弹性元件边缘的金属环可以大大地增加弹性元件的有效刚度,因为当弹性元件受到压力时金属环可以限制弹性元件的横向变形。
用于武器后坐系统的弹性缓冲装置
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应用领域
本发明一般用于缓冲装置来吸收多余能量,例如,受到的振动形式的能量,这种能量可以从武器传递到支承结构,更多的是传递到一个紧凑的缓冲装置,其中多个堆叠的硅橡胶元件可以同时储存和耗散振动能量。
技术发展历史
随着越来越多的功能强大的自动武器的开发和装备,开发高效的缓冲装置变得很重要,缓冲装置可以恰当地配置在武器和支承结构之间以吸收大量的附加振动能量。现在的问题是,新式自动武器不仅越来越强大,而且它们越来越轻便,因此会有更高的加速度。任何武器减小质量必然会增加后坐力,此力必定会被武器支承结构吸收。
从经典固体力学的观点来看,涉及到时变载荷作用的机械系统可以简便地用简易数学模型表达以解析力的吸收问题。通常,一个真实系统的力学模型有三个组成部分:一个弹簧(其特征在于有大致恒定的弹簧刚度k),一个质量(通常是一个恒定质量m),以及一个阻尼器或一个缓冲筒(其特征在于有阻尼系数c)。举个现成的例子,虽然支撑结构进行输弹,但是枪的质量基本保持不变。因此,弹簧刚度k和阻尼系数c成为了评定一个后坐机构设计优劣的两个参量。一般来说,两个独立的单元需要执行两个独立的功能,一个作为弹簧,而另一个作为如减震器一样的的液压阻尼系统。这种简单的由两部分组成的系统的变形,传统上是用于缓冲从枪械传递到其支承结构上的后坐力。然而,这种系统趋于笨重,复杂,昂贵,并且长期使用可靠性差。此外,为确保良好的可靠性,这种机械液压系统必须遵守严格的标准,通常花费较高。
橡胶材料被广泛用于减震器,柔性枪架以及缓冲系统。这种系统通常是加载剪切力。此外,这些已知的系统显然没有充分的利用一些概念,比如,堆叠具有不同的形状因子的元件,平行堆叠地安装具有不同阻尼系数的材料,选择合适的阻尼系数来使系统在特定情况下得到最佳响应。
此外,系统还需要相对轻便,廉价,简单,而且弹簧—阻尼器组合单元要有良好的一致性以使系统在长期存储或不使用期间不需重大维修。
发明概述
由上述内容可以看出,本发明的一个目的是提供一个紧凑的缓冲装置来吸收和耗散大量的振动能。
本发明的另一个目的是提供一个轻便的,紧凑的,廉价的缓冲装置来吸收和耗散长期无大维修储存后在未使用的情况下产生的大量的能量。
本发明的再一个目的是提供一个轻便的,紧凑的,廉价的,易维修的缓冲装置来吸收和耗散大量的振动能而不会引起共振。