Виброизолятор

 

ВИБРОИЗОЛЯТОР, содержащий параллельно расположенные упругие элементы , размещенные между двумя опорами, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности и обеспечения возможности регулирования его собственной частоты и коэффициента демпфирования при эксплуатации путем перераспределения нагрузок на упругие эле.менты, он снабжен установленным с возможностью перемещения и фиксации в одной из опор регулировочным элементом , воздействующим на один из упругих элементов. (Л 4 О5 4 Х О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4г5ц F 16 F 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ 13 .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3665549/25-28 (22) 24.10.83 (46) 23.03.85. Бюл. № 11 (72) Г. Б. Плескач, Э. Н. Никитин, П. И. Горонович, В. И. Криворучкин и С. М. Яндян (71) Ворошиловградский машиностроительный институт (53) 625.2.012.814 (088.8) (56) 1. Патент Великобритании № !240894, кл. F 16 F 3/10, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 264847, кл. F 16 F 7/12, 1969 (прототип) .

„„Я() „„1146496 А (54) (57) ВИБРОИЗОЛЯТОР, содержащий параллельно расположенные упругие элементы, размещенные между двумя опорами, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности и обеспечения возможности регулирования его собственной частоты и коэффициента демпфирования при эксплуатации путем перераспределения нагрузок на упругие элементы, он снабжен установленным с возможностью перемещения и фиксации в одной из опор регулировочным элементом, воздействующим на один из упругих элементов.

1146496

1О !

20

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям виброизоляторов общего назначения.

Известен виброизолятор, содержащий несколько включенных параллельно упругих элементов, расположенных между двумя огорами f 1) .

Недостатком указанного виброизолятора является невозможность регулирования его ха р а ктер исти к.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является виброизолятор, содержащий основной и включенный параллельно ему дополнительный упругие элементы, размещенные между двумя опорами 12) .

Недостатками известной конструкции виб ..о ;o. !ÿToð3 являются невозможность pe-! i, ill, онаhëÿ его собственной частоты и коэфф :.циснта демпфирования в эксплуатации и недостаточная надежность, обусловленная осте твен .ыми процессами повышения жесткос ги резиновых упругих элементов во времени, ведущие к работе виброизолятора на нерасчетных режимах.

Пель изобретения — повышение надежности и обеспечение возможности регулирования собственной частоты и коэффициента демпфирования виброизолятора при эксплуатации путем перераспределения нагрузок на упругие элементы.

Указанная цель достигается тем, что виброизолятор, содержащий параллельно расположенные упругие элементы, размещенные между двумя опорами, снабжен установленным с возможностью перемещения и фиксации в одной из опор регулировочным элементом, воздействующим на один из упругих элементов.

На фиг. 1 изображен виброизолятор, продольный разрез; на фиг. 2 — вариант выполнения виброизолятора с другими упругими элементами, продольный разрез; на фиг. 3 — график изменения собственной частоты и коэффициента демпфирования в зависимости от соотношения нагрузки на основной упругий элемент и суммарной нагрузки на виброизолятор опытного образца.

Виброизолятор содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 опоры, между которыми размещен основной упругий элемент, состоящий из включенных последовательно спиральной пружины 3 и обрезиненной шайбы 4, и дополнительный упругий элемент, состоящий из четырех резинометаллических блоков 5, установленных наклонно в пазах верхней 1 и нижней 2 опор. В верхней опоре 1 установлен с:-помощью резьбового соединения регулировочный элемент 6, опираюшийся посредством упорного подшипника 7 качений на спиральную пружину 3 основного уг,ругого элемента и имеющий возможность вертикального перемещения и фиксации в оп25

Зо

55 ределенном положении относительно верхней опоры 1 с помощью, например, установочного винта (не показан).

На кольцевом цилиндрическом выступе (не показан) нижней опоры 2 установлена противоударная резиновая втулка 8. Между ее наружной поверхностью и внутренней поверхностью цилиндрического выступа (не показан) верхней опоры 1 образован радиальный зазор а. На центральном стержне

9, жестко закрепленном в нижней опоре 2, установлен упругий ограничитель 10 хода, имеющий возможность вертикального перемещения и фиксируемый в определенном положении контргайкой 11. На выступе верхней опоры 1 закреплена крышка 12. Между сопрягаемыми горизонтальными поверхностями ограничителя 10 хода, верхней опоры 1 и крышки 12 имеются регламентируемые зазоры В, контролируемые через отверстие (не показано) в выступе верхней опоры 1.

Работа и регулировка виброизолятора осуществляются следующим образом.

При воздействии динамической нагрузки на виброизолятор его надежность определяется амплитудами относительных перемещений верхней I и нижней 2 опоры, зависящими от суммарной динамической жесткости и коэффициента демпфирования виброизолятора. Регулирование собственной частоты и коэффициента демпфирования виброизолятора в эксплуатации во избежание длительной работы последнего на резонансных и околорезонансных режимах производится перемещением цилиндрического регулировочного элемента 6 относительно верхней опоры 1 с помощью резьбового соединения при снятых крышке 12, контргайке 11 и ограничителе 10 хода.

При перемещении регулировочного элемента 6 нагрузка перераспределяется между основным и дополнительным упругими элементами, т.е. между спиральной пружиной 3 с линейной характеристикой «нагрузка-деформация» и низким коэффициентом демпфирования и резино-металлическими блоками 5, обладающими жесткой нелинейной характеристикой «нагрузка-деформация» и относительно высоким коэффициентом поглощения. Таким образом, собственная частота и коэффициент демпфирования виброизолятора определяются положением регулировочного элемента 6 относительно верхней опоры l. Очевидно существование двух крайних положений регулировочного элемента 6, при которых вся нагрузка воспринимается либо основным, либо дополнительным упругим элементом, а собственная частота и коэффициент демпфирования виброизолятора достигают соответственно максимальных и минимальных значений.

При больших нагрузках на виброизолятор для снижения момента сопротивления

1146496 вращению регулировочного элемента 6 между последним и спиральной пружиной 3 устанавливается антифрикционный элемент, например упорный подшипник 7 качения.

При колебаниях основания или виброизолируемого агрегата их энергия частично рассеивается в материале резино-металлических блоков 5, спиральной пружины 3 и обрезиненной шайбы 4, а частично отражается в виброактивный объект. При работе виброизолятора вне резонансных зон амплитуда виброперемещений не превышает величин регламентируемых зазоров а, в, и ударов о втулку 8 и ограничитель 10 хода не наблюдается. При толчках, ударах и проходах через резонанс и выбеге наблюдаются упругие удары верхней опоры 1 о втулку 8 и ограничитель 10 хода, и последние обеспечивают частичное рассеивание энергии удара в их упругом материале и ограничение резонансных амплитуд виброперемещений.

Помимо основного своего назначения регулировочный элемент 6 позволяет осуществлять замену спиральной пружины 3 и обрезиненной шайбы 4 в эксплуатации без демонтажа опор. Для этого установочный проем для регулировочного элемента 6 в верхней опоре 1 выполнен так, что его контур охватывает контур основного упругого элемента. Кроме того, возможна также замена дополнительного упругого элемента в эксплуатации при полной его разгрузке с помощью перемещения регулировочного элемента 6 вниз.

Вариант выполнения предлагаемого устройства отличается от первого варианта изобретения применением в качестве основного упругого элемента резино-металлической втулки 13, работающей на сдвиг и обладающей слабонелинейной «мягкой» характеристикой «нагрузка-деформация» и относительно высоким коэффициентом демпфирования, а в качестве дополнительного упругого элемента — резино-кордной оболочки 14, заполненной сжатым газом, работающей на сжатие и обладающей существен5

1О

40 но нелинейной жесткой характеристикой

«нагрузка-деформация» и относительно низким коэффициентом демпфирования. Резино-металлическая втулка 13 одновременно выполняет функцию противоударного элемента в горизонтальном направлении и установлена между цилиндрическими выступами нижней опоры 2 и регулировочного элемента 6. Работа и регулировка данного варианта конструкции виброизолятора осуществляется аналогично. Отличие заключается в ином характере изменения собственной частоты (кривая 15 на фиг. 3) и коэффициента демпфирования (кривая 16 на фиг. 3) данного варианта виброизолятора в зависимости от распределения нагрузок на основной и дополнительный упругие элементы 13 и 14. Для небольших статических нагрузок целесообразно применение более простых регулировочных элементов 6 и устройств для их перемещения, например использование клинового соединения, соединения по скользящей посадке с фиксацией установочнымии ви нта ми и т.п.

На фиг. 3 изображен график изменения собственной частоты (кривая 17) и коэффициента демпфирования (кривая 18) в зависимости от соотношения нагрузки на основной упругий элемент и суммарной нагрузки на виброизолятор при постоянной амплитуде динамической нагрузки для опытного образца, выполненного согласно фиг. 1. На фиг. 3 обозначено: f — собственная частота колебаний виброизолятора, Гц; С вЂ” относительный коэффициент демпфирования;

P — статическая нагрузка на основной упругий элемент Н; Р— суммарная статическая нагрузка на виброизолятор, Н (на фиг. 3 P = 40000 Н)

Предложенное техническое решение обеспечивает возможность регулирования собственной частоты и коэффициента демпфирования виброизолятора в эксплуатации, тем самым повышая надежность его работы и обеспечивает возможность замены упругих элементов без демонтажа опор виброизолятора.

1146496

/а

/а

Редактор В. Данко

Заказ 1340/28

Составитель В. Нистратов

Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Тираж 898 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оз крытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4