Виброизолирующая опора для крепления электрорадиоэлементов

 

Использование: электроизмерительная техника, защита радиоэлектронной аппаратуры от вибрации. Сущность изобретения: виброизолирующая опора содержит упругую монтажную пластину, жестко закрепленные на ней одними своими концами в ее центре и периферии соответственно стойку и стержни, установленные с возможностью изменения высоты. Упругая рама центральной частью соединена со свободным концом стойки, а периферийными частями со свободными концами стержней. Свободный конец стойки выполнен в виде керна. Поверхность упругой рамы, контактирующая со свободным концом стойки, выполнена с регулярным микрорельефом ячеистой структуры. 3 ил.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для защиты элементов радиоэлектронной аппаратуры от воздействия вибрационных нагрузок.

Известны виброизолирующие опоры для крепления электрорадиоэлементов, содержащие упругую монтажную пластину и упругую раму, соединенные друг с другом через амортизаторы с фрикционными элементами [1, 2, 3, 4] Недостатком описанных устройств является предельно низкая эффективность виброизоляции элементов радиоэлектронной аппаратуры. Это объясняется тем, что в данных устройствах происходит скачкообразная мгновенная отстойка упругой системы с резонансных режимов только в момент возникновения резонансных колебаний, с последующим возвращением системы в свое переднее динамическое состояние с той же жесткостью и собственной частотой. Поэтому, при продолжении действия внешних возмущений динамика упругой системы характеризуется ее периодической раскачкой со скачкообразным возникновением и срывом резонансных режимов.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемым результатам к данному изобретению является виброизолирующая опора для крепления электрорадиоэлементов, содержащая упругую монтажную пластину, жестко закрепленные на ней одними своими концами в ее центре и периферии соответственно стойку и стержни, установленные с возможностью изменения высоты, и упругую раму, соединенную центральной частью со свободным концом стойки и периферийными частями со свободными концами стержней [5] Недостатком данного устройства является низкая эффективность виброизоляции за счет невозможности автоматической отстройки упругой опоры от резонансных режимов. Опора допускает возможность перестройки своих резонансных частот только в процессе регулировки. Поэтому, при совпадении в процессе эксплуатации частоты внешних вибрационных воздействий в одной из собственных частот опоры возникают резонансные режимы, сопровождающиеся воздействием на укрепленные на опоре электрорадиоэлементы значительных вибрационных нагрузок.

Цель изобретения повышение эффективности виброизоляции за счет релейной автоматической отстройки опоры от резонанса.

Поставленная цель достигается тем, что в известной виброизолирующей опоре для крепления электрорадиоэлементов, содержащей упругую монтажную пластину, жестко закрепленные на ней одними своими концами в ее центре и периферии соответственно стойку и стержни, установленные с возможностью изменения высоты, и упругую раму, соединенную центральной частью со свободным концом стойки и периферийными частями со свободными концами стержней, свободный конец стойки выполнен в виде керна, а поверхность упругой рамы, контактирующая со свободным концом стойки, выполнена с регулярным микрорельефом ячеистой структуры.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 изображена виброизолирующая опора, общий вид; на фиг. 2 центральный разрез вдоль оси стойки; на фиг. 3 разрез по А А на фиг.2.

Виброизолирующая опора для крепления электрорадиоэлементов содержит упругую монтажную пластину 1, жестко закрепленные на ней одними своими концами в ее центре и периферии соответственно стойку 2 и стержни 3, установленные с возможностью изменения высоты, и упругую листовую раму 4, соединенную центральной частью со свободным концом стойки 2 и периферийными частями со свободными концами стержней 3. При этом свободный, контактирующий с упругой рамой 4 конец стойки 2 выполнен в виде керна 5, ввернутого в резьбовое отверстие 6 в торце стойки 2, а поверхность упругой рамы 4 в области контакта с керном 5 выполнена с регулярным микрорельефом 7 ячеистой структуры. На участке боковой поверхности керна 5 выполнена накатка 8 для упрощения поворота керна 5 относительно стойки 2 при регулировке высоты последней, после регулировки керн 5 законтрен в резьбовом отверстии 6 клеем /на рисунках не показано/. На краях листовой рамы 4 в области ее контакта с керном 5 выполнены отогнутые перпендикулярно плоскости листа рамы 4 буртики 9, предотвращающие возможность соскакивания керна 5 с поверхности 7 упругой рамы 4 в процессе сборки и регулировки опоры. На упругой монтажной пластине 1 установлены электрорадиоэлементы 10. Стержни 3 и стойка 2 прикреплены к монтажной пластине 1 с помощью гаек 11, обеспечивающих изменение высоты стойки 2 и стержней 3 и, соответственно, изменение жесткости крепления упругой рамы 4.

Работа предлагаемого устройства происходит следующим образом.

Предварительно в процессе грубой регулировки опоры вращением гаек 11 изменяют жесткость упругой рамы 4 и обеспечивают тем самым определенную жесткость конструкции опоры. Более точную регулировку жесткости производят далее вращением керна 5 в резьбовом отверстии 6 с фиксацией в определенном положении.

В процессе работы опоры при совпадении частоты внешних вибрационных воздействий с одной из собственных частот опоры возникают интенсивные резонансные колебания последней. Эти колебания сопровождаются изгибными колебаниями пластины 1 с электрорадиоэлементами 10 по какой- либо из форм колебаний. При этом независимо от формы колебаний пластины 1 за счет связей происходят одновременные резонансные колебания как в направлении вдоль стойки 2, так и в плоскости, перпендикудярной оси стойки 2 или керна 5. Если в один из полупериодов колебаний в направлении вдоль стойки 2 упругая рама 4 плотно прижата к керну 5, острие которого зафиксировано в одной из ячеек микрорельефа 7, то в другой полупериод колебаний пластина 1 несколько отходит от рамы 4 и керн 5 выходит из ячейки.

В этот момент одновременные с продольными поперечные колебания в плоскости, перпендикулярной оси керна 5, смещают последний относительно плоскости с микрорельефом 7. Поэтому при возврате к новому первому полупериоду продольных колебания острие керна 5 релейно переместится в одну из соседних ячеек микрорельефа 7 в каком-либо направлении поперечной плоскости. Такое смещение керна 5 равносильно поперечному перемещению стойки 2, то есть смещению центра крепления упругой рамы 4 к пластине 1, что сразу приводит к скачкообразному изменению жесткости конструкции опоры, изменению ее собственных частот, и следовательно к автоматическому релейному уходу опоры от резонансного режима. Данные процесс самосходящийся: если, например, в первый полупериод продольных колебаний керн 5 не сместится в другую ячейку, то резонансные колебания будут продолжаться с нарастающей амплитудой до смещения керна 5 во второй, третий и т.д. полупериоды, причем, все это занимает доли секунды. После смещения керна 5 упругая система опоры практически изменяет свою геометрическую и жесткостную структуру, то есть происходит адаптивная перестройка опоры под действием внешних вибраций. Шаг и площадь ячеек микрорельефа 7 подобраны такими, чтобы даже смещение керна 5 на одну ячейку в любую сторону вызвало смещение частоты опоры, достаточное для мгновенного срыва резонансного режима. Высота микрорельефа 7 также выполнена такой, чтобы при резонансных колебаниях опоры с опасными амплитудами острие керна 5 могло выходить из ячейки микрорельефа 7. К высоте микрорельефа 7 нет необходимости предъявлять высокие требования, так как указанное выше условие достигается созданием необходимого усилия прижатия керна 5 к поверхности 7 рамы 4 а процессе регулировки опоры поворотом керна 5 в стойке 2. С одной стороны это усилие должно быть достаточным для надежного размещения керна 5 в одной из ячеек рельефа 7 при статических условиях работы опоры, а с другой должно позволить керну 5 при возникновении резонансного режима выйти из одной ячейки и переместиться в другую.

В изготовленной авторами конструкции опоры регулярный микрорельеф 7 выполнен при финишной обработке листовой рамы 4 тонким пластическим деформированием путем вибронакатывания в двух взаимно перпендикулярных направлениях, совмещенного с операцией по формованию листовой рамы обжатием на оправке /данный технологически процесс достаточно подробно описан/ [6] Низшая собственная частота данной конструкции опоры f 650 Гц. Как показали экспериментальные и аналитические исследования смещение керна на одну ячейку в любую сторону вызывает изменение собственной частоты опоры порядка Δf = 15÷30 Гц, что более чем достаточно для мгновенного срыва резонансных режимов.

Формула изобретения

Виброизолирующая опора для крепления электрорадиоэлементов, содержащая упругую монтажную пластину, жестко закрепленные на ней одними своими концами в ее центре и периферии соответственно стойку и стержни, установленные с возможностью изменения высоты, и упругую раму, соединенную центральной частью со свободным концом стойки и периферийными частями со свободными концами стержней, отличающаяся тем, что свободный конец стойки выполнен в виде керна, а поверхность упругой рамы, контактирующая со свободным концом стойки, выполнена с регулярным микрорельефом ячеистой структуры.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3