Виброизолированный фундамент

 

Сущность изобретения: виброизолированный фундамент включает заполненную сжатым газом фундаментную ванну и размещенный в ней опорный блок. Между боковыми поверхностями фундаментной ванны и опорного блока размещен тор. Полость блока сообщена с полостями фундаментной ванны и тора дросселирующими элементами. Дросселирующий элемент, соединяющий полости опорного блока и фундаментной ванны, выполнен в виде тройника. По свободным торцам тройника расположены резонаторы-заслонки, подпружиненные относительно опорного блока. Один резонатор-заслонка выполнен нормально открытым, а другой - нормально закрытым. 2 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к виброизолированным фундаментам под оборудование с динамическими нагрузками.

Известен виброизолированный фундамент, содержащий фундаментную ванну, заполненную сжатым газом и опорный блок, размещенный в фундаментной ванне, а между боковыми поверхностями блока и ванны размещен амортизатор в виде тора [1] Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является виброизолированный фундамент, принятый за прототип, содержащий фундаментную ванну, заполненную сжатым газом, размещенный в ней опорный блок, полость которого соединена дросселирующими элементами с полостями фундаментной ванны и тора, размещенного между боковыми поверхностями фундаментной ванны и опорного блока, и трубопровод подачи сжатого газа в полость опорного блока [2] Недостатком известного технического решения является сравнительно невысокая эффективность виброизоляции на низких частотах из-за отсутствия настройки дросселирующего элемента на резонансные пики амплитудно-частотной характеристики двухкамерной пневмосистемы виброизоляции.

Задачей изобретения является повышение эффективности виброизоляции в низкочастотной области спектра возмущения.

Это достигается тем, что в виброизолированном фундаменте, содержащем фундаментную ванну, заполненную сжатым газом, размещенный в ней опорный блок, полость которого соединена дросселирующими элементами с полостями фундаментной ванны и тора, размещенного между боковыми поверхностями фундаментной ванны и опорного блока, и трубопровод подачи сжатого газа в полость опорного блока, дросселирующий элемент, соединяющий полости опорного блока и фундаментной ванны, выполнен в виде тройника, по свободным торцам которого расположены резонаторы-заслонки, подпружиненные относительно опорного блока, причем один резонатор-заслонка выполнен нормально открытым, а другой нормально закрытым.

На фиг. 1 изображен общий вид виброизолированного фундамента; на фиг.2 амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) виброизолированного фундамента.

Виброизолированный фундамент состоит из полого опорного блока 1, на который устанавливается виброизолируемое оборудование, и заполненной сжатым газом фундаментной ванны 2, в которой с зазором размещен опорный блок 1. Между боковыми поверхностями опорного блока и фундаментной ванны размещена резинокордная оболочка 3 в виде тора, связанная через дроссельное отверстие 4 с полостью 8 опорного блока. Сжатый воздух (газ) в полость 8 опорного блока поступает по трубопроводу 6. Дросселирующий элемент 5, выполненный в виде тройника, соединяет полости 7 фундаментной ванны 2 и 8 фундаментного блока 1. По свободным торцам тройника 5 расположены резонаторы-заслонки 9 и 11, подпружиненные соответственно пружинами 10 и 12 относительно опорного блока 1, причем один резонатор-заслонка 9 выполнен нормально открытым, а другой резонатор-заслонка 11 нормально закрытым.

Виброизолированный фундамент работает следующим образом.

Амплитудно-частотная характеристика (фиг.2) системы, представленной только полостью 7 фундаментной ванны (дросселирующий элемент 5 полностью перекрыт) имеет вид кривой II резонансного типа с частотой резонанса ω_∞. АЧХ системы при полностью открытом дросселирующем элементе 5, когда работают обе пневматические полости 7 и 8, представлены кривой I с резонансной частотой ω_о. В первом случае система имеет бесконечное демпфирование, а во втором нулевое. Настройка системы осуществляется посредством резонаторов-заслонок 9 и 11. Резонатор-заслонку 9 выполняют нормально открытым и настраивают на частоту ω_o системы с нулевым демпфированием, а резонатор-заслонку 11 выполняют нормально закрытым и настраивают на среднегеометрическую частоту ω_o¹, верхней граничной частотой которой в октавной полосе частот является частота ω_∞ системы с бесконечным демпфированием. Точка С на графиках соответствует АЧХ системы с оптимальным демпфированием, которое обеспечивают резонаторы 9 и 11 в исходном положении, представленном на фиг.1. При возрастании частоты вибровозбуждения, генерируемой установленным на опорном блоке 1 оборудованием в полосе частот ω₁-ω_cначнет резонировать резонатор-заслонка 9, увеличивая пневмосопротивление и уменьшая резонансный пик, а затем в полосе частот ω_c-ω_∞ будет резонировать резонатор-заслонка 11, обеспечивая системе нулевое демпфирование. В результате система будет иметь АЧХ, представленную кривой III на фиг. 2, т.е. иметь преимущество двух режимов работы пневмовиброизолирующих систем: в дорезонансной области иметь бесконечное демпфирование, а в зарезонансной нулевое.

Предлагаемая система обладает оптимальным демпфированием, позволяющим повысить эффективность виброизоляции в низкочастотной области порядка 4 10 Гц, где лежат основные резонансные частоты тела человека, и поэтому вибробезопасность именно в этой частотной области представляется особенно актуальной.

Формула изобретения

ВИБРОИЗОЛИРОВАННЫЙ ФУНДАМЕНТ, включающий фундаментную ванну, заполненную сжатым газом, размещенный в ней опорный блок, полость которого соединена дросселирующими элементами с полостями фундаментной ванны и тора, размещенного между боковыми поверхностями фундаментной ванны и опорного блока, и трубопровод подачи сжатого газа в полость опорного блока, отличающийся тем, что дросселирующий элемент, соединяющий полости опорного блока и фундаментной ванны, выполнен в виде тройника, по свободным торцам которого расположены резонаторы-заслонки, подпружиненные относительно опорного блока, причем один резонатор-заслонка выполнен нормально открытым, а другой нормально закрытым.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2