Виброизолирующее устройство

 

Использование: виброизоляция фундаментов от периодических, преимущественно низкочастотных, динамических воздействий , вызванных работой тяжелых машин. Сущность изобретения: виброизолирующее устройство содержит верхнюю и нижнюю тарели, между которыми расположено тело качения . Тело качения выполнено из верхнего и нижнего шаровых сегментов, соединенных между собой основаниями. На верхней тарели расположен виброизолируемый объект , Нижняя тарель установлена на фундаменте. Радиус шарового сегмента определен из соотношения: 1,, где а - диаметр основания шарового сегмента, R - радиус кривизны шарового сегмента, RT - радиус кривизны опорных поверхностей тарелей. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPblTNRM

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4846939/33 (22) 03.07.90 (46) 23.09.92. Бюл. № 35 (71) Научно-производственное объединение по механизации, роботиэации труда и совершенствованию ремонтного обеспечения на предприятиях черной металлургии "Черметмеханиэация" (72) B. В, Сизоненко, Е. В. Ухлин, О. С, Харченко, В. В, Назарчук и А. А. Вишняк (56) Авторское свидетельство СССР

N 594248, кл. Е 02 0 27/34, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 857357, кл, Е 02 D 27/34, 1979. (54) ВИБРОИЗОЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование: виброизоляция фундаментов от периодических, преимущественИзобретение относится к амортизационным системам и предназначено для виброизоляции фундаментов от периодических, преимущественно низкочастотных динамических воздействий, вызванных работой тяжелых машин. ..Известно виброизолирующее устройство (а.с. ¹ 594248, кл, Е 02 D 27/34, 1978 r.), содержащее тарелй с криволинейными поверхностями и размещенное между ними тело качения, выполненное в виде шара.

Недостатком указанной конструкции является низкая эффективность гашения колебаний, так как при малом радиусе криволинейных поверхностей, восстанавливающая сила слишком быстро нарастает, что приводит к эффекту незначительно отличающемуся от эффекта жесткого фундамента.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и дом . Ж, 1763582 А1 (я)5 Е 02 0 27/44, F 16 F 15/00 но низкочастотных, динамических воздействий, вызванных работой тяжелых машин.

Сущность изобретения: виброизолирующее устройство содержит верхнюю и нижнюю тарели, между которыми расположено тело качения. Тело качения выполнено из верхнего и нижнего шаровых сегментов, соединенных между собой основаниями, На верхней тарели расположен виброизолируемый обьект, Нижняя тарель установлена на фундаменте. Радиус шарового сегмента определен из соотношения: 1,6a>R>R>, где а— диаметр основания шарового сегмента, R— радиус кривизны шарового сегмента, RT— радиус кривизны опорных поверхностей тарелей, 1 ил. стигаемым результатам является устройство (а,с. ¹ 857357, кл, Е 02 0 27/34, 1981 г,), содержащее две обращенные друг к другу тарели и установленное между ними тело качения. Недостатком данного устройства является его низкая надежность, так как при виброизоляции машин с длительным временем разгона либо выбега наблюдается значительный рост амплитуд при прохождении резонанса, что приводит к поломкам устройства, Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в виброизолирующем устройстве, включающем расположенные друг над другом тарели с вогнутыми опорными поверхностями и размещенное между тарелями тело качения, выполнено составным из верхнего и нижнего из шаровых сегментов, соединен1763582 ных между собой основаниями, причем радиус шарового сегмента определен из соотношения

1,6a>R>0,4Rm тде а — диаметр основания шарового сегмента;

R — радиус кривизны шарового сегмента;

Rm — радиус кривизны опорных поверхностей тарелей.

Наличие отличий от прототипа подтверждает соответствие предложенного решения критерию "новизна".

Существенность отличий подтверждается тем, что в ходе поиска нами не обнаружен объект, содержащий комплекс признаков, аналогичных заявляемому и решающий поставленную задачу.

Предлагаемое техническое решение схематически представлено на чертеже.

Устройство состоит из нижней 1 и верхней 2 тарелей, между которым расположено тело качения 3, выполненное составным из верхнего и нижнего шаровых сегментов 4, соединенных между собой основанием 5:

На верхней тарели 2 расположен виброизолируемый объект 6, Нижняя тарель 1 установлена на фундамент 7.

Как показали расчеты, проведенные при проработке различных вариантов виброизолирующих устройств достижение цели возникает при определенных соотношениях между диаметром основания и радиусами кривизны шаровых сегментов и опорных поверхностей тарелей. Так, для того, чтобы при прохождении резонанса не происходило проскальзывания между телом качения и тарелями радиус кривизны шарового сегмента не должен превышать

1,6 длины основания. Например, для конусной дробилки КМД 1750, установленной на

Сычовском ГОКе с диаметром основания а=300 мм и радиусом кривизны шарового сегмента R=420 мм, при прохождении резонанса в момент появления углового контакта происходит "упор" между тарелями и телом качения. "Упор" происходит вследствие того, что при указанных размерах угол между основанием "а" и касательной к поверхности тарелей в точках контактирования А и В будет всегда больше угла трения

17, Если увеличить радиус кривизны шарового сегмента, например до 550 мм, то в момент появления углового контакта произойдет проскальзывание тарелей относительно тела качения, так как угол между основанием "а" и касательной будет меньше угла трения. Такой режим, качение с проскальзыванием, может привести к разрушению виброизолирующего устройства.

30 которые вызывают зарождение областей пластического течения металлов. Например, для той же конусной дробилки при

8=420 мм и 8 =800 мм при материале тела качения.и тарелей сталь 35 контактные напряжения равны 42 10 МПа (допускаемые напряжения для стали 35 — 54 10 МПа, см. В.

И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя. Том 1, M., "Машиностроение", 1978 r., стр, 86). В то же время при

В=420 мм, Вп =1200 контактные напряжения (56 10 МПа) превысили допускаемые значения.

Работа предлагаемого виброиэолирующего устройства осуществляется следующим образом

При установившемся за резонансном режиме работы виброиэолируемого объекта

6 происходит периодическое взаимное смещение тела качения 3 и верхней тарели 2.

Тело качения шаровой поверхностью 4 перекатывается по нижней тарели 1, установленной на фундаменте 7. При остановке двигателя (на рисунке не показано) снимается вибровозбуждение и происходит постепенное нарастание амплитуд колебаний объекта 6. По мере приближения K резонансу зона перекатывания охватывает всю область между точками А и В, Дальнейшее увеличение амплитуды сопряжено с изменением условий контактирования тела качения 3 и тарелей 1 и 2, вследствие появления углового контакта по основаниям .шаровых сегментов 4. Появление углового контакта скачкообразно увеличивает жесткость системы, вызванную изменением характера подъема центра маСс виброизолируемого объекта 6, чем обеспечивается ограничение его амплитуд колебаний, Предлагается выполнить для конусной дробилки КМД 1750, установленной на

Сычовском ГОКе виброизолирующее устройство со следующими конкретными значениями: радиус тарели — 250 мм; радиус шарового сегмента — 100 мм; диаметр основания шарового сегмента—

130 мм, По сравнению с прототипом заявляемое виброизолирующее устройство имеет следующие преимущества:

С другой стороны радиус кривизны шарового сегмента R не должен быть меньше 0,4 радиуса кривизны опорных поверхностей тарелей Rm. Уменьшение R более указан5 ной величины приведет к росту сил сопротивления качению при перекатывании тела качения по поверхности тарелей между точками А и В. Это обстоятельство связано с тем, что возрастают контактные давления, 1763582. 7

Составитель В.Сизоненко

Техред М.Моргентал Корректор М.Петрова

Редактор О.Стенина

Заказ 3434 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 эффективнее ограничивает амплитуду колебаний при резонансных явлениях; сокращает время прохождения резонанса; при прочих равных условиях имеет меньшие габаритные размеры; имеет более низкие значения контактных давлений при одинаковых габаритных размерах; позволяет повысить надежность работы устройства, уменьшить массу фундаментов и уменьшить динамические нагрузки на виброизолируемый обьект.

Сопоставление результатов расчетов амплитуд колебаний станины и усилий, передаваемых на фундамент предлагаемого виброизолирующего устройства с известным (см. техническую документацию ПО

"Уралмашзавод" НИИтяжмаш ОТК ГМ черт, N 1275.21.100 СБ) показало его существенное преимущество за счет уменьшения (1520 раз) нагрузок, передаваемых на фундамент и (7-10 раз) амплитуд колебаний станины.

В настоящее время в НПО "Черметмеханизация" разработана конструкция виброизолирующего устройства.

Предполагается во второй половине 1990 г. изготовить, а в первой половине 1991 r. установить и испытать указанное виброизолирующее устройство на конусной дробилке

5 КСД 1750 Сычовского ГОКа. Экономический эффект от внедрения одной системы виброизоляции предлагаемой конструкции составит 6625 рублей. В целом по отрасли эффект составит 92,75 тыс. руб.

Формула изобретения

Виброизолирующее устройство, включающее расположенные одна над другой тарели с вогнутыми опорными поверхностями

15 и размещенное между тарелями тело качения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, тело качения выполнено составным из верхнего и нижнего шаровых сегментов, соединен20 ных между собой основаниями, причем радиус R кривизны шарового сегмента определен из соотношения

1,6а > R > 0,4RT. где а — диаметр основания шарового сег25 мента;

RT — радиус кривизны опорных поверхностей тарелей.