Виброизолятор

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для предохранения объектов от действия вибрационных и ударных нагрузок. Целью изобретения является повышение эффективности виброизоляции вертикальных колебаний вибросистемы за счет регулирования собственной частоты и коэффициента демпфирования путем перераспределения нагрузок на упругие элементы. Виброизолятор с регулируемыми дополнительными упругими элементами с помощью дополнительных регулировочных элементов в виде стяжных болтов совместно с регулируемыми основными упругими элементами обеспечивает возможность изменять в широких пределах как собственную частоту, так и степень демпфирования колебаний виброизоляционной системы, повышая надежность работы виброизолятора, что позволяет использовать его для виброизоляции широкого класса оборудования. 5 ил.

СОЮЗ COBETCHÈÕ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ю4Р 16 F 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HGMMTET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ ССО» (21) 4151509/25-28 (22) 26.11.86 (46) 23.04.89. Ьюл. М 15 (71) Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций им. В.А.Кучеренко (72) А.И.Цейтлин, В.А.Альтергот и М.Е.Кондрахов (53) 621-567.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и - 1146496, кл. F 16 F 7/12, 1985. (54) ВИБРОИЗОЛЯТОР (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для предохранения объектов от действия вибрационных и ударных нагрузок.

Целью изобретения является повышение эффективности виброизоляции верти„„SU„„1474357 А1 кальных колебаний вибросистемы за счет регулирования собственной частоты и коэффициента демпфирования путем перераспределения нагрузок на упругие элементы. Виброизолятор с регулируемыми дополнительными упругими элементами с помощью дополнительных регулировочных элементов в виде стяжных болтов совместно с регулируемыми основными упругими элементами обеспечивает возможность изменять в широких пределах как собственную частоту, так и степень демпфирования колебаний виброизоляционной системы, повышая надежность работы виброизолятора, что позволяет использовать его для виброизоляции

„«»:ðîêîão клас"са оборудова:- ия. 5 ил.

1474357

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для предохранения объектов от действия вибрационных и ударных нагрузок.

Цель изобретения — повышение

5 эффективности виброизоляции вертикальных колебаний системы за счет регулирования собственной частоты и коэффициента демпфирования при эксплуатации путем перераспределения нагрузок на основной и дополнительные упругие элементы с помощью основного и дополнительного регулировочных элементов.

На фиг. 1 изображен виброизолятор, продольный разрез, на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг. 3 — график зависимости коэффициента потерь от величины сдвига дополнительных упругих элементов относительно их нейтрального положения; на фиг. 4 график зависимости частоты собственных вертикальных колебаний вибросистемы, виброизолятора и оборудования, установленного на него, при различных нагрузках от величины сдвига дополнительных упругих элементов относительно их нейтрального положения; на фиг. 5 — график зависимостей жесткостей дополнительных упругих элементов от величины напряжений сжа20 тия и сдвига.

Виброизолятор содержит основание

1, верхнюю 2 и нижнюю 3 опоры, между которыми размещен основной упругий элемент, состоящий из включенных послеДовательно цилиндрической винтовой пружины 4 и резиновой шайбы

5 и дополнительные упругие элементы, У 40 состоящие из двух плоских резинометаллических упругих элементов 6, жестко закрепленных болтами 7 к верхней

2 и нижней 3 опорам. В верхней опоре

2 установлен с помощью резьбового соединения основной регулировочный элемент — регулировочный винт 8, опирающийся через опорную пластину 9 на основной упругий элемент — цилиндрическую винтовую пружину 4 и резиновую шайбу 5, и имеющий возможность

50 перемещения вдоль оси виброизолятора и фиксации с помощью контргайки 10 в определенном положении относительно верхней опоры 2.

Две части нижней опоры 3, проти- 55 воположно расположенные относительно оси виброизолятора, попарно связаны между собой болтами 11, расположенными перпендикулярно оси виброизолятора и являющимися дополнительными регулировочными элементами, стягивающими дополнительные упругие элементы.

Работа виброизолятора и регулировка его характеристик происходит следующим образом.

После установки на виброизолятор оборудования при отпущенной контргайке 10 посредством регулировочного винта 8 устанавливается требуемая собственная частота одновременно .со степенью демпфирования виброизолятора. Регулировку требуемой частоты можно и удобнее производить непосредственно при воздействии на виброизолятор динамической нагрузки. При этом не требуется производить полный или частичный демонтаж виброизолятора или вибросистемы, так как головка регулировочного винта 8 вынесена над верхней опорой 2 виброизолятора.

Собственая-частота виброизолятора и степень его демпфирования при вертикальных колебаниях вибросистемы определяются положением регулировочного винта 8 относительно верхней опоры 2.. Для получения максимального демпфирования регулировочный винт 8 устанавливается в положение, в котором при вертикальных колебаниях он не касается опорной пластины 9 и пружины

4, При этом вся динамическая нагрузка воспринимается дополнительными упругими элементами в виде резинометаллических упругих элементов 6, определяющими вертикальную жесткость виброизолятора. При перемещении регулировочного винта 8 в сторону основного .упругого элемента в виде пружины 4 и резиновой шайбы 5 динамическая,нагрузка соответственно перераспределяется между основным и дополнительными упругими элементами. При этом пружина 4 и резиновая шайба 5 сжимаются, а резинометаллические упругие элементы 6 получают предварительную разгружающую деформацию сдвига. В крайнем положении, когда поверхности сопряжения верхней опоры 2 с упругими элементами 6 сдвинуты вверх относительно поверхностей сопряжения упругих элементов 6 с нижней опорой 3 на величину амплитуды колебаний верхней опоры 2, получают режим виброизолятора с минимальным

1474357

10 демпфированием при вертикальных колебаниях.

При этом горизонтальная жесткость виброизолятора остается фактически постоянной при его работе в любом режиме благодаря тому, что упругие элементы 6 жестко связаны с верхней

2 и нижней 3 опорами. а дополнительный регулировочный элемент в виде болтов 11 дает возможность изменять величину предварительного сжатия упругих элементов 6.

Выполнение виброизолятора с двумя резинометаллическими упругими элементами 6 позволяет ориентировать горизонтальную жесткость. В данном случае в горизонтальном направлении, перпендикулярном оси виброизолятора, в котором упругие элементы 6 работа- 20 ют на сжатие, жесткость гораздо выше, чем в вертикальном направлении вдоль оси виброизолятора, когда эти элементы работают на.чистый сдвиг.

Таким образом, можно обеспечить жесткое крепление оборудования в одном горизонтальном направлении и задать режим виброизоляции вибросистемы в другом.

При необходимости замены дополнительных упругих элементов 6 требуется отпустить болты 11, вращая регулировочный винт 8, разгрузить полностью упругие элементы 6 и, сняв болты 7, крепящие упругие элементы

6 к верхней 2 и нижней 3 опорам, про35 извести необходимую замену.

Аналогично можно сменить основной упругий элемент — пружину 4 и резиновую шайбу 5. При этом не тре- 40 буется.производить полный демонтаж установленного на виброизолятор оборудования так же, как и в случае замены,дополнительных упругих элементов 6.

На фиг. 3 изображены графики за-, висимостей коэффициента потерь т от величины сдвига а дополнительных упругих элементов 6 относительно их нейтрального положения (кривая 12) и коэффициента потерь у от величины сдвига А дополнительных упругих элементов 6 для виброизолятора с резиновой шайбой 5 без резины 3311 (кривая 13).

При этом для кривой 12 коэффициент. потерь = 0,027 соответствует собственной частоте колебаний вибросистемы fo = Гц, так и при частоте

f = 5,5 Гц. Введение в основной упругий элемент резиновой шайбы 5, последовательно соединенной с цилиндрической пружиной 4, увеличивает коэффициент потерь в 1,5-2 раза.

На фиг. 4 представлен график зависимостей частоты собственных вертикальных колебаний вибросистемы Е под нагрузкой Р = 258 кгс (кривая

14); Р = 312 кгс (кривая 15); P

= 362 кгс (кривая 16); P 416 кгс (кривая 17) от величины сдвига дополнительных упругих элементов 6, резинометаллических элементов БРМ из резины марки 51-1562, и основного упругого элемента (цилиндрической пружины) относительно их нейтрального положения.

На фиг. 5 изображен график зависимости жесткостей К „ (в направлении сжатия перпендикулярной оси виброизолятора) и К (в направлении сдвига вдоль оси виброизолятора) дополнительных упругих элементов 6, выполненных из резинометаллических элементов БРМ-101, ат величины соответству-ющих напряжений сжатия „ и сдвига

При этом характеристика деформации сжатия дополнительных элементов

6 в рабочем диапазоне нелинейная в отличие от характеристики деформации сдвига. Жесткость плоских резиноме— таллических элементов 6 в направлении сдвига фактически не меняется при их обжатии, а их жесткость в направлении сжатия значительно увеличивается.

Путем обжатия дополнительных упругих элементов 6 с помощью дополнительных регулировочных элементов в виде стяжных болтов 11 можно изменять горизонтальную жесткость виброизолятора без изменения его вертикальной жесткости.

Предлагаемый виброизолятор с регулируемыми дополнительными упругими элементами с помощью дополнительных регулировочных элементов в виде стяжных болтов совместно с регулируемыми основными упругими элементами обеспечивает воэможность изменять в широких пределах как собственную частоту, так и степень демпфирования колебаний виброизоляционной системы, повышая надежность работы виброизолятора, что позволяет использовать его для виброизоляции широкого класса виброоборудования.

Формула изобретения

Виброизолятор, содержащий параллельно расположенные основной и до5 полнительные упругие элементы, размещенные между двумя опорами, и регулировочный элемент, установленный с возможностью перемещения и фиксации в одной из опор и воздействующий на основной упругий элемент, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью

357 повышения эффективности виброизоляции вертикальных колебаний вибросистемы за счет регулирования собственной частоты и коэффициента демпфирования путем перераспределения нагрузок на упругие элементы, он снабжен дополнительными регулировочными элементами в виде .болтов, расположенных перпендикулярно к оси виброизолятора и стягивающих дополнительные упругие элементы.

11 7

1474357

"(4 М -1Ю "3 -8 -4 -Л д Р 4 8 Д Ф 1Я 14,Д,НН, AH

1 б00

05 06 07 08 09 10 7 7 72

Фиг.5