Виброизолятор

 

Использование: для снижения динамических нагрузок на объекты, подверженные механическим свойствам. Сущность изобретения: виброизолятор содержит корпус, шток, подпружиненный с двух сторон вкладыш , мембрану, жестко связанную по периферии с корпусом, а в средней части - со штоком, соосно установленную на нем лепестковую пружину со сферическими опорами на концах и дополнительные пружины. На внутренней поверхности вкладыша выполнена кольцевая проточка радиусом, равным радиусу сферических опор, глубиной, равной лепестковой пружине. Диаметр лепестковой пружины выбран равным или большим расстояния от оси виброизолятора до дна проточки вкладыша 3 ил.

„„ДЦ„„1763752 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (яц F16 F 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 Изобретение относится к устройствам ментам, а обращенные одна к другой nosep- виброэащиты приборов оборудования и мо- хности шайб и соответствующие им поверхжет быть использовано для снижения дина- ности фрикционных элементов выполнены мических нагрузок на объекты, также в виде части тора, на втулке выполнен подверженные механическим воздействи- упор, а пружина установлена с начальным ям. натягом для взаимодействия свободным

Известно устройство для защиты от виб- концом с упором. О раций и ударов узлов и блоков радиоэлект- Наиболее близкими по технической 4д ронной аппаратуры (1), содержащее сущности к изобретению является амортиопорные основания, корпус. коаксиально затор(2),вкоторомвкачествеупругогозле- (Я размещенное в нем демпфирующее устрой- менты использованы 2 соосные конические ство, включающее втулку, две параллельно пружины сжатия, расположенные в цилиндрасположенные шайбы, установленные со-. рическом корпусе; Также имеется выйолосно на втулке, размещенные между ними ненная из фрикционного материала, функциональные элементы s виде кольце- зажатая между коническими пружинами чавых подпружиненных в радиальном направ- шеобразная диафрагма, снабженная упрулении секторов для взаимодействия с гим раэжимным кольцом, прижимающим поверхностью корпуса, пружину, установ- закраины диафрагм к внутренней поверхноленную коаксиально на втулке для взаимо- сти корпуса. Амортизатор снабжен огранидействия одним концом с шайбой, причем чивающей ход штока амортизационной корпус выполнен в виде части тора, обра- шайбой,сплетеннойизпроволокииуложенщенной вогнутостью к фрикционным эле- ной на дно корпуса, 1 (21) 4862626/28 (22) 29.08.90 (46) 23.09.92. Бюл. М 35 (71) Центральный научно-.исследовательский радиотехнический институт (72) В,В,Токарев и К.П.Ивановский (56) Авторское свидетельство СССР.

ЬЬ 1477960, кл. F 16 F 13/00, 1987., Авторское свидетельство СССР

М 117883, кл. F 16 F 13/00, 1958. (54)ВИВРОИЗОЛЯТОР (57) Использование: для снижения динамических нагрузок на объекты, подверженные механическим свойствам. Сущность иэобретения: вибройзолятор содержит корпус. шток, подпружиненный с двух сторон вкладыш, мембрану, жестко связанную по периферии с- корпусом, а в средней части — со штоком, соосно установленную на нем лепестковую пружину со сферическими опорами на концах и дополнительные пружины. На внутренней поверхности вкладыша выполнена кольцевая проточка радиусом, равным радиусу сферических опор, глубиной, равной лепестковой пружине. Диаметр лепестковой пружины выбран равным или большим расстояния от оси виброизолятора до дна проточки вкладыша. 3 ил.

1763752

Устройство работает следующим образом, При воздействии вибрации, одновременно со сжатием конических втулок пружин перемещается диафрагма, трением закраин о внутреннюю поверхность корпуса обеспечивающая рассеивание энергии в амортизаторе, достигая тем самым эффекта снижения амплитуды внешнего возбуждения.

Недостатком укаэанного устройства является наличие ярко выраженного резонанса, что при длительном действии внешнего возбуждения на частотах, близких к резонансным, приводит к его пробою, а следовательно, к дополнительным динамическим

° нагрузкам на защищаемый обьект, Целью настоящего изобретения является повышение эффективности виброизоляции объектов, устанавливаемых на подвижных носителях, заключающейся в снижении амплитуд абсолютного ускорения и смещения объекта за счет изменения жесткости системы на резонансных частотах.;., Указанная цель достигается тем, что виброизолятор содержит корпус, шток, вкладыш, подпружиненный с двух сторон.

Виброизолятор также снабжен устройством изменения жесткости, выполненным из хлопающей мембраны, прикрепленной по периферии к выступам стенок корпуса, лепестковой пружины, прикрепленной в центральной части вместе с мембраной к нижнему концу штока, верхним концом связанного с объектом, При этом лепестковая пружина помещена внутри вкладыша, установленного на дополнительных винтовых пружинах, одновременно на внутренней поверхности вкладыша выполнена кольцевая. проточка, а нэ концах лепестков пружины имеются сферические опоры с радиусом, равным радиусу проточки, а глубина проточки равна или меньше ее радиуса. Радиус лепестковой пружина выбран равным или большим расстояния от оси виброиэолятора до днэ проточки вкладыша, Такое выполнение виброизолятора обеспечивает скачкообразное измененйе жесткости системы при подходе частоты внешнего воздействия к резонансной, что реализует заданную цель — повышение эф- . фективности, сти вместе с мембраной с нижним концом

10- штока 8, верхним концом связанного с объектом 9. При этом между мембраной 5 и торцевыми крышками 10,11 корпуса 1 размещены конические пружины 12,13, а на внутренней поверхности вкладыша выпол15 нена поперечная проточка 14 с радиусом, равным радиусу сферических опор 15, укрепленных на концах лепестков пружины 7 и глубиной, равной или меньшей ее радиуса.

Для реализации попадания опоры в паз

20 необходимо выполнить следующие условия: расстояние от оси опоры лепестковой пружины до оси проточки должно быть равно . заданному прогибу мембраны; диаметр ле пестковой пружины равен или больше рас25 стояния от оси виброизоляторэ до дна проточки вкладыша, Виброизолятор работает следующим образом.

В исходном состоянии (состоянии по30 коя) виброизолятор реализует схему упругоro нодвеса изолируемого объекта.

Статическую нагрузку воспринимает мембрана 5 и коническая пружина 13. Система обладает суммарной жесткостью: С = Cm +

35 Сь где Cm — жесткость мембраны, Ct — жесткость конической пружины.

Рассмотрим работу виброизолятора на примере воздействия на объект кинематического возмущения

40 ф(t) =@сов вt, где (о — амплитуда колебания носителя; в — частота колебаний, Вначале проследим поведение системы при изменении частоты колебаний от 0 до

45 в1, где в — первая собственная частота системы (первый резонанс), определяемая из соотношения:

На фиг.1 изображен вариант виброиэолятора в первом (исходном) положении; на фиг.2 — устройство изменения жесткости во втором положении (с увеличенной жесткостью); на фиг,3 — мембрана и лепестковая пружина.

Виброизолятор содержит корпус 1, коаксиально размещенное в нем устройство изменения жесткости, включающее вкладыш 2, установленный на цилиндрических винтовых пружинах 3 и 4, хлопающую мембрану 5, прикрепленную по периферии к выступам 6 стенок корпуса и лепестковую пружину 7, скрепленную в центральной ча- где m — масса изолируемого объекта

При воздействии на систему кинематичес кого возмущения с частотами

0 с в с в1 и амплитудой ф виброизоляция осуществляется за связи источника и объекта посредством мембраны 5 и конических пружин 12 и 13. Мембрана 5 находится в верхнем положении устойчивого равнове1763752 с-с+с +с +c„, а новая резонансная частота

30 сия. Лепестки 7 подпружинены, но благодаря малому коэффициенту трения между их опорами 15 и вкладышем 2 свободно пере- . мещаются относительно последнего.

Вкладыш 2 тем самым не оказывает воз- 5 действия на цилиндрические пружины 3 и 4. . Они выключены из работы.

При подходе к резонатору в+ си1 амплитуда колебаний объекта возрастает, а следовательно возрастает и амплитуда 10 колебаний мембраны 5, и при достижении критической величины мембрана 5 прохлопывается и занимает нижнее положенйе устойчивого равновесия. Одновременно опоры 15 лепестковой пружины 7 попадают 15 в проточку 14 вкладыша 2 и фиксируются в них. Нагрузки через вкладыш 2 передаются на цилиндрические пружины 3 и 4, включая их в работу. Происходит скачкообразное изменение жесткости системы в сторону уве- 20 личения, т.к. пружины 3 и 4 установлены параллельно пружинам 12,13 и мембране 5.

Теперь жесткость системы;

При дальнейшем нарастании ь и приближении ее к в2 снова происходит увеличение амплитуды колебаний и при достижении критической мембрана 5 вернется в верхнее положение устойчивого равновесия, при этом опоры 15 лепестковой пружины 7- выйдут из проточки 14 вкладыша 2, произойдет разгрузка пружин 3 и.4, а система снова станет мягкой, Формула изобретения

Виброизолятор, содержащий корпус, шток, вкладыш, подпружиненный с двух сторон. отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности виброизоляции за счет изменения жесткости на резонансной частоте, он снабжен мембраной, жестко связанной по периферии с корпусом, а в средней части — со штоком и соосно установленной на нем лепестковой пружиной со сферическими опорами на концах и дополнительными пружинами, размещенными между мембраной и торцами корпуса. на внутрейней поверхности вкладыша выполнена кольцевая проточка с радиусом, равным радиуеу сферических опор, и с глубиной, равной или меньшей их радиусу, а радиус лепестковой пружины выбран равным или. большим расстоянию от оси амортизатора до дна проточки вкладыша.

1763152

Составитель В.Токарев

Техред М.Моргентал Корректор А.Коэориз

Редактор Т.Куркова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3443 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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