Тросовый виброизолятор

 

Использование: в машиностроении для защиты объектов от динамических воздействий. Сущность изобретения: тросовый виброизолятор содержит многослойный упругофрикционный элемент из отрезка троса, навитого последовательным сгибанием полых втулок, расположенных с шагом "S" параллельно друг другу, и крепежных направляющих втулок с образованием на них возвратной петли, одни из которых предназначены для крепления вибрирующего объекта, другие - виброизолируемого объекта. Направляющие втулки установлены с образованием ими равностороннего треугольника. Центры полых втулок смежных параллельных рядов смещены друг относительно друга на величину 0,5 шага "S". Отрезок троса в каждом чередующемся слое упругофрикционного элемента навит на полые втулки рядами, в направлениях, направленных каждой из сторон треугольника. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защиты объектов от динамических воздействий.

Известны тросовые виброизоляторы, содержащие обоймы и связанные с ними отрезки троса /1/.

Недостатками этих виброизоляторов являются малые надежность и ресурс из-за большой концентрации напряжений в тросе в местах eгo выхода из обойм и малая эффективность виброизоляции из-за незначительного рассеивания энергии в тросе при колебаниях виброизолируемого объекта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является тросовый виброизолятор, содержащий многослойный упругофрикционный элемент из отрезка троса, навитого с последовательным огибанием полых втулок, расположенных с шагом "S" параллельно друг другу, и крепежных направляющих втулок с образованием на них возвратной петли, одни из которых предназначены для крепления вибрирующего объекта, а другие виброизолируемого объекта /2/.

Известный виброизолятор, обладая высокой надежностью и несущей способностью, имеет недостаточно высокие ударозащитные характеристики из-за малой величины рабочего хода, обусловленной невозможностью работы упругофрикционного элемента на поперечный изгиб. Кроме того, виброизолятор анизотропен по упругофрикционным свойствам в различных направлениях, действующих нагрузок из-за постоянства направления навивки троса.

Техническим результатом является повышение ударопрочных и ударозащитных характеристик виброизолятора за счет увеличения изотропности по упругофрикционным свойствам за счет различных направлений навивки троса.

Указанный результат достигается тем, что в тросовом виброизоляторе, содержащем многослойный упругофрикционный элемент из отрезка троса, навитого с последовательным огибанием полых втулок, расположенных с шагом " S" друг параллельного друг другу, и крепежных направляющих втулок с образованием на них возвратной петли, одна из которых предназначена для крепления вибрирующего объекта, а другие изолируемого объекта, крепежные направляющие втулки установлены с образованием ими равностороннего треугольника, центры полых втулок смежных параллельных рядов смещены друг относительно друга на величину 0,5 "S", а отрезок троса в каждом чередующемся слое упругофрикционного элемента навит на полые втулки рядами в направлениях, параллельных каждой из сторон треугольника.

На фиг, 1, 2 и 3 изображены поперечные сечения тросового виброизолятора, выполненные по различным слоям его упругофрикционного элемента.

Тросовый виброизолятор содержит шестислойный упругофрикционный элемент из отрезка троса 1, последовательно навитого на полые направляющие втулки 2, 3, 4 и 5. Крепежные втулки 3, 4 и 5 служат для крепления упругофрикционного элемента в с виброизолирующим и виброизолируемым объектами /на рисунках объекты не показаны/.

Направляющие втулки 2 расположены с шагом "S" параллельными рядами. При этом втулки смежных рядов смешаны относительно друг друга на 0,5 шага "S" а количество направляющих втулок от ряда к ряду уменьшается так, что контур, вдоль которого располагаются центры крайних втулок представляет собой равносторонний треугольник, вершинами которого являются крепежные втулка 3, 4 и 5.

В каждом из изображенных сечений показаны только те участки троса, которые принадлежат слоям, имеющим одно направление навивки, параллельное одной из сторон треугольного контура и не показаны участки троса, принадлежащие другим слоям, имеющим другое направление навивки.

Навивка тросового виброизолятора может быть осуществлена на оправке, состоящей из основания, на котором консольно закреплены штифты, предназначенные для установки на них полых втулок 2, 3, 4 и 5.

Навивку первых двух слоев упругофрикционного элемента, изображенных на фиг. 1, начинают с укладка троса 1 на втулку 3 и производят путем поочередного сгибания тросом остальных втулок с их противоположных сторон рядами в направлениях, параллельных верхнему основанию треугольного контура, с образованием возвратной петли 6 на втулке 4 и последующим возвратом троса к втулке 3. Затем, после сгибания тросом втулки 3 производят навивку следующих двух слоев упругофрикционного элемента, изображенных на фиг. 2, рядами в направлениях, параллельных правому основания треугольного контура, с образованием возвратной петли 7 на втулке 5 и последующим возвратом троса к втулке 3.

После огибания тросом втулки 3 производят навивку двух слоев упругофрикционного элемента, изображенных на фиг. 3, рядами в направлениях, параллельных левому основанию равностороннего треугольника, с образованием возвратной петли 8 на втулке 4 и последующим возвратом троса к втулке 3.

Начальный 9 и конечный 10 участки троса продевают в полости втулок 2, смежных с втулкой 3 и заделывают в них, например, при помощи пайки.

Тросовый виброизолятор работает следующим образом. Энергия колебаний от вибрирующего объекта /на чертеже не показан/ передается через крепежные втулки 3 и 5 упругофрикционному элементу, часть которой рассеивается за счет внутреннего трения в самом тросе между его прядями и проволоками, трения между участками /рядами/ троса, трения между тросом и втулками, а оставшаяся часть энергии передается к виброизолируемому объекту, связанному с крепежной втулкой 4.

Прочность тросового виброизолятора при воздействии динамических нагрузок обусловлена надежностью соединения упругодемпфирующего элемента с крепежными втулками за счет непрерывной навивки отрезка троса на втулки.

Прочность тросового виброизолятора при воздействии циклических нагрузок обусловлена отсутствием мест концентрации напряжений в самом тросе при плавном сгибании им втулок и отсутствием в нем монтажных напряжений. Повышение ударозащитных характеристик тросового виброизолятора при ударах обусловлено увеличением рабочего хода за счет обеспечения возможности работы упругофрикционного элемента на поперечный изгиб его участков, расположенных между втулками 3 и 4 и между втулками 4 и 5 в отличие от прототипа, который может работать только на растяжение-сжатие.

Изотропность упруго-фрикционных свойств виброизолятора обеспечивается большей равномерностью структуры упруго-фрикционного элемента по всему его объему и всем направлениям действующих нагрузок за счет различных направлении навивки троса в слоях.

Формула изобретения

Тросовый виброизолятор, содержащий многослойный упругофрикционный элемент из отрезка троса, навитого с последовательным огибанием полых втулок, расположенных с шагом S одна параллельно другой, и крепежных направляющих втулок с образованием на них возвратной петли, одни из которых предназначены для крепления вибрирующего объекта, a другие виброизолируемого объекта, отличающийся тем, что крепежные направляющие втулки установлены с образованием ими равностороннего треугольника, центры полых втулок смежных параллельных рядов смещены относительно друг друга на величину 0,5S, а отрезок троса в каждом чередующемся слое упругофрикционного элемента навит на полые втулки рядами в направлениях, параллельных каждой из сторон треугольника.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3