Виброизолирующая опора

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам защиты объектов от вибрации. Целью изобретения является повышение эффективности виброизоляции в узких полосах частот, совпадающих с наиболее интенсивными составляющими вибрации объекта, за счет антирезонансной настройки виброкомпенсаторов. При оптимальном выборе параметров виброизолирующей опоры и равенства частоты собственных колебаний виброкомпенсатора и частоты наиболее интенсивной составляющей вибрации существенно снижается уровень силового возбуждения защищаемого объекта. При установке последовательно с виброизолятором нескольких виброзадерживающих модулей эффективность опоры возрастает. При установке корректирующего динамического гасителя, настроенного на частоту максимальной отрицательной эффективности опоры, последняя снижается. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1605051 (5!)5 F 16 F 15/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4346749/25-28 (22) 7.12.87 (46) 07.11.90. Бюл. № 41 (71) Институт машиноведения им. А. А. Благонравова (72) В. Г. Елезов, Л. Б. Былинин, Б. Б. Стульпинас и В. В. Юренас (53) 621-567.1 (088.8) (56) Вибрация энергетических машин:

Справочное пособие./Под ред. Н. В. Григорьева — Л.: Машиностроение, 1974, с. 374 — 384.

Вибрации в технике: Справочник.— М.:

Машиностроение, 1981, т. 6, с. 323. (54) ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ ОПОРА (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам защиты объектов от вибрации. Целью изобретения являИзобретение относится к машиностроению, а именно к средствам защиты объектов от вибрации.

Целью изобретения является повышение эффективности виброизоляции в узких полосах частот, совпадающих с наиболее интенсивными составляющими вибрации объекта, что достигается антирезонансной настройкой виброкомпенсаторов.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема виброизолирующей опоры; на фиг. 2— зависимость коэффициента передачи f,/F, от частоты Q, Виброизолирующая опора содержит последовательно установленные виброизолятор

1 и виброзадерживающие модули 2, каждый из которых включает дополнительный виброизолятор 3 и упругоинерционный виброкомпенсатор, выполненный в виде виброзадерживающей массы 4 и упругой связи, состоящей из двух неравножестких элементов 5, ется повышение эффективности виброизоляции в узких полосах частот, совпадающих с наиболее интенсивными составляющими вибрации объекта, за счет антирезонансной настройки виброкомпенсаторов. При оптимальном выборе параметров виброизолирующей опоры и равенстве частоты собственных колебаний виброкомпенсатора и частоты наиболее интенсивной составляющей вибрации существенно снижается уровень силового возбуждения защищаемого объекта. При установке последовательно с виброизолятором нескольких виброзадерживающих модулей эффективность опоры возрастает. При установке корректирующего динамического гасителя, настроенного на частоту максимальной отрицательной эффективности опоры, последняя снижается. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. жесткость которых вдоль рабочей оси опоры больше их жесткости по другим направлениям.

Коэффициенты жесткрсти основного К, и дополнительного К9; виброизоляторов выбраны из соотношений

g Bo

К вЂ” К п

Е К где К, — коэффициент жесткости виброй изолирующей опоры; — заданная частота собственных колебаний виброкомпенсатора;

1605051

50

55 и — число виброзадерживающих модулей;

Р, — заданная весовая нагрузка на опору;

g — ускорение силы тяжести.

Виброизолирующая опора может включать корректирующий динамический гаситель, имеющий массу 6 и неравножесткий упругий элемент 7, установленный по крайней мере на одной виброзадерживающей массе

4 вдоль рабочей оси опоры. Каждый виброзадерживающий модуль 2 может иметь сменную шпильку 8, установленную на виброзадерживающей массе 4. Виброизолирующая опора устанавливается между виброактивным 9 и защищаемым 10 объектами.

Виброизолирующая опора работает следующим образом.

При выборе параметров виброизолирующей опоры в соответствии с условиями (1) и (2) и установке одного виброзадерживающего модуля 2 на частоте собственных колебаний виброкомпенсатора в последнем возбуждаются резонансные колебания виброзадерживающей массы 4, которые, деформируя неравножесткие упругие элементы 5, создают силы, близкие по величине и антифазные силам упругой деформации виброизолятора 1. Эти силы будучи приложенными к защищаемому объекту

10 компенсируются, что сопровождается снижением его уровня силового возбуждения.

На фиг. 2 показана частотная зависимость (кривая 1) коэффициента передачи

f,/F, силы виброизолирующей опоры с одним виброзадерживающим модулем. Из сравнения кривой 1 с кривой 6, аналогичной зависимости для известной виброизолирующей опоры, видно, что установка последо: вательно с виброизолятором 1 виброзадерживающего модуля существенно (на 14дБ) увеличивает эффективность виброизолирующей опоры на частоте ом . Значительно возрастает эффективность виброизолирующей системы с применением предлагаемой виброизолирующей опоры в диапазоне выше этой частоты.

Еще более значительный эффект достигается при установке последовательно с виброизолятором 1 нескольких виброзадерживающих моделей (кривая 2 — для двухмодульной, кривая 3 — для трехмодульной виброизолирующей опоры) . Во всех вариантах виброизолируюших опор вес дополнительных масс остается равным 5О от весовой нагрузки Р,.

В случаях, когда частота вибрации изменяется в некоторых пределах или требуется осуществить виброзащиту при сгруппированной вибрации (несколько близких по частоте вибрационных составляющих), виброзадерживаюшие модули расстраивают относительно среднего значения частоты (частот) вибрации. При этом удается достигнуть уширения диапазона эффективной виброизоляции или достаточно высокой средней эффективности виброизолирующей опоры во всем диапазоне частот, содержащем наиболее интенсивные составляющие вибрации (кривая 4, построенная для двухмодульной опоры).

В случаях, когда в диапазоне отрицательной эффективности виброизолирующей опоры (на фиг. 2 он расположен в окрестности частот 6 6; 7 4; 7 7) на нее действуют силовые или кинематические возмущения, на виброзадерживающей массе устанавливают корректирующий динамический гаситель, настраиваемый на частоту максимальной отрицательной эффективности системы. При этом удается существенно снизить величину нежелательного возбуждения виброизолируюшей опоры. На фиг. 2 показан (кривая 5) результат такой коррекции с помощью корректирующего динамического гасителя, реактивная масса которого составляет 10 О от величины виброзадерживающей массы, а коэффициент затухания ее упругих элементов равен +=0,25.

Сравнение графиков эффективности виброизолирующей опоры (кривые 1 — 5 на фиг. 2) с аналогичной зависимостью (кривая 7) для типовой однокаскадной схемы виброизоляции показывает, что все варианты виброизолирующей опоры имеют повышенную эффективность в заданном диапазоне рабочих частот.

Формула изобретения

1. Виброизолирующая опора, содержащая последовательно установленные виброизоляторы и виброзадерживаюшие модули, каждый из которых включает дополнительный виброизолятор и упругоинерционный виброкомпенсатор, выполненный в виде виброзадерживаюшей массы и упругой связи, соединяющей посл днюю с опорным фл анцем дополнительного виброизолятора, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности виброизоляции, каждая упругая связь выполнена в виде двух неравножестких элементов, жесткость которых вдоль рабочей оси опоры больше их жесткости по другим направлениям, а коэффициенты жесткости основного К, и дополнительного .К виброизоляторов выбраны из соотношений

3,3о К

g8

Я rg Яо

Я р8 8о (n+1) Ы

В

G3)1605051

Фю гдеК,—

P,—

5 коэффициент жесткости виброизолирующей опоры; число виброзадерживающих модулей; заданная частота собственных колебаний виброкомпенсатора; заданная весовая нагрузка на опору; ускорение силы тяжести. б

2. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что по крайней мере один виброизолирующий модуль имеет установленный на виброзадерживающей массе вдоль рабочей оси опоры корректирующий динамический гаситель, упругий элемент которого неравножесток.

3. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что каждый виброзадерживающнй модуль имеет сменную шпильку, установленную на виброзадерживающей массе.

1605051

l à/ àl

+10

Фаг. 2

Составитель А. Андреев

Редактор И. Горная Техред А. Кравчук Корректор М. Самборская

Заказ 3444 Тираж 534 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4)5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101