Виброизолирующая опора двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: в машиностроении. Сущность изобретения: виброизолирующая опора ДВС содержит упругий элемент в виде спирали из стального троса и две пары металлических пластин, установленных на витках спирали с наружной и внутренней сторон в диаметрально противоположных точках. Упругий элемент и пары пластин представляют собой часть тора, составляющую 0,45 - 0,80 целого тора. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а более конкретно к усовершенствованию виброизолирующих опор двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано для снижения шума и вибрации дизелей и других механизмов судовых и стационарных энергетических установок.

Известна виброизолирующая опора, содержащая упругий элемент, выполненный из стального троса и имеющий форму спирали, две пары металлических пластин с поперечными канавками на внутренних поверхностях для обхвата и фиксирования витков спирали с двух диаметрально противоположных сторон. При этом верхняя подвижная пара пластин служит опорой двигателя, а нижняя неподвижная опорой фундаментной рамы [1] Однако, обладая требуемой жесткостью в вертикальном направлении, такая опора не обладает необходимой горизонтальной жесткостью, т.е. жесткостью в продольном и поперечном направлениях. Указанное обстоятельство является одной из основных причин, ограничивающих широкое практическое использование таких виброизолирующих опор в судовых и транспортных дизелях.

Наиболее близкой к предлагаемой является виброизолирующая опора ДВС, включающая упругий элемент, выполненный в виде спирали из стального троса, и две пары металлических пластин, установленных на витках спирали с наружной и внутренней сторон в диаметрально противоположных точках окружности спирали, при этом в каждой паре металлических пластин, внутренние пластины выполнены в поперечном сечении либо Г-образной формы, и установлены так, что их вертикальные полки параллельны для образования замкнутой полости, либо одна из пластин Т-образной, а вторая П-образной формы и установлены так, что их вертикальные полки параллельны, а вертикальная полка первой расположена между вертикальными полками П-образной пластины для образования замкнутых полостей, в которых установлены дополнительные упругие элементы для гашения боковых возмущающих сил. Для ограничения перемещения упругого элемента в продольном направлении такая виброизолирующая опора снабжена специальными механическими ограничителями, установленными на торцах внутренних металлических пластин [3] Существенным недостатком такой опоры является ее конструктивная сложность, обусловленная наличием двух видов упругих элементов, сложность профиля внутренних пластин и дополнительными ограничителями продольных перемещений. При этом для гашения вертикальных возмущающих сил предназначен основной упругий элемент, выполненный в виде спирали из стального троса, для гашения боковых возмущающих сил, т.е. сдвиговых перемещений витков спирали, используется дополнительный упругий элемент, установленный в полостях, образованных между вертикальными полками внутренних пластин, а для ограничения перемещения в продольном направлении специальные механические ограничители.

Известна виброизолирующая опора, описанная в способе изготовления тросового амортизатора [2] Особенность такого амортизатора (опоры) является то, что упругий элемент выполнен из стального троса, витки этой спирали имеют ромбическую форму, а металлические пластины выполнены в виде дисков.

Изготовление такого амортизатора технологически сложно, это связано с изготовлением упругого элемента витков спирали ромбической формы, особенно из троса большого диаметра. Такие амортизаторы (опоры) могут быть рассчитаны на небольшие номинальные нагрузки, а следовательно, не могут быть использованы в качестве виброизолирующих опор на двигателях внутреннего сгорания особенно, транспортного назначения. Кроме того, установка указанного амортизатора на объект требует большой площади ввиду наличия внутри круглой паразитной площади (тора) и выступающих наружу по кругу выплюснутых и вытянутых витков троса, что также ограничивает широкое практическое использование в объектах с узкими полками (лапами) для установки и крепления амортизаторов.

Изобретение направлено на усовершенствование и упрощение известных виброизолирующих опор двигателей внутреннего сгорания.

Это достигается тем, что в опоре, содержащей упругие элементы в виде круглой спирали из стального троса, и две пары металлических пластин, упругий элемент образует с крепежными пластинами поверхность, составляющую 0,45-0,8-ю часть незамкнутого тора (подковообразная форма). Крепежные пластины устанавливаются на витках спирали с наружной и внутренней сторон в диаметрально противоположных точках окружности витков. Для удобства далее рассматривается вариант опоры, составляющей 0,5-ю часть незамкнутого тора.

На фиг. 1 представлена виброизолирующая опора; на фиг. 2 примеры крепления виброизолирующих опор.

Виброизолирующая опора содержит упругий элемент 1, выполненный в виде спирали троса и имеющий форму незамкнутого тора, верхнюю подвижную подковообразную крепежную пару, состоящую из наружного 2 и внутреннего 3 металлических незамкнутых колец, охватывающую витки упругого элемента 1 и являющуюся опорой двигателя, (не показан), нижнюю неподвижную подковообразную крепежную пару, состоящую из наружного 4 и внутреннего 5 металлических незамкнутых колец, расположенных на диаметрально противоположном участке спирали упругого элемента 1 и предназначенных для крепления к фундаменту (не показан).

На наружных 2 и 4 и внутренних 3 и 5 незамкнутых кольцах выполнены отверстия 6 и 7, предназначенные как для крепления виброизолирующей опоры к амортизируемому объекту и фундаменту, так и для компактного соединения нескольких опор в один блок или пакет с помощью, например, двух пластин.

Полукольцевая с круглым сечением форма виброизолирующей опоры обеспечивает установку их на объект с любой ориентацией как в отдельности, так и в составе блока (пакета).

В представленных на фиг. 2 схемах виброизолирующие опоры отдельные, установлены блоками (пакетами), которые могут быть ориентированы относительно объекта в различных вариантах.

Предложенная форма поверхности виброизолятора с радиальным расположением витков троса при ориентации комплекта или пакетов виброизолирующих опор в различных комбинационных вариантах обладает различной жесткостью и тем самым обеспечивает возможность при одинаковых их количествах изменения характеристик виброизоляции агрегата.

При этом во всех комбинационных вариантах вертикальная жесткость остается постоянной.

Технология изготовления полуколец может быть намного упрощена, если, например, в качестве заготовки выбрать кольцо и после полной обработки разрезать пополам.

Предложенная форма (полукольцо круглого сечения) виброизолирующей опоры в отличие от прототипа обеспечивает возможность автоматизации изготовления и механизации сборки.

Жесткостные характеристики опоры в зависимости от конкретной энергетической установки выбираются расчетным или экспериментальным путем, исходя из массы изолирующего агрегата, диаметра стального троса, числа витков спирали, количества опор и других параметров.

При работе дизеля, установленного на судне или ином транспортном средстве, кроме внутренних сил и моментов, возникающих в двигателе и приводящих к вибрации фундамента, возникают также статические возмущающие силы от крена и дифферента, которые приводят к недопустимым перемещениям (сдвигам) двигателя. Поэтому кроме виброизолирующих опор в таких дизелях предусматривают торцовые и боковые ограничители с упругими элементами, смягчающими ударный характер этих перемещений (сдвигов).

Использование в дизельных установках транспортных средств виброизолирующих опор предлагаемой конструкции избавляет от использования дополнительных ограничителей. Обусловлено это тем, что в предлагаемой виброизолирующей опоре витки спирали упругого элемента распределенные равномерно по полукольцам образуют форму половины тора и воспринимают возмущающие силы в любом горизонтальном направлении.

Формула изобретения

ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ ОПОРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая упругий элемент в виде спирали из стального троса и две пары металлических пластин, установленных на витках спирали с наружной и внутренней сторон в диаметрально противоположных точках окружности последней, отличающаяся тем, что упругий элемент и пары пластин представляют собой часть тора, составляющего 0,45 - 0,80 целого тора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2