Виброизолятор с демпфером сухого трения

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защиты оборудования, а также человека-оператора от воздействия вибрационных и ударных нагрузок. Виброизолятор с демпфером сухого трения содержит плоские упругие и фрикционные демпфирующие элементы. Плоские упругие элементы выполнены в виде пакета упругих элементов арочного типа в виде набора чередующихся во взаимно перпендикулярных направлениях плоских пружин, опирающихся на основание. Каждая из плоских пружин состоит из горизонтальной полки и двух боковых полок, отогнутых на угол 135° к горизонтальной полке и имеющих опорные участки на концах. Демпфирующий элемент виброизолятора выполнен в виде расположенных параллельно оси виброизолятора втулок с фланцами на торцах и демпфирующего элемента из объемного сетчатого переплетения, навитого по замкнутому контуру в плоскости, перпендикулярной оси виброизолятора, на втулки. Втулки связаны с плоскими пружинами посредством заклепок. Отношение наружного диаметра D демпфирующего сетчатого элемента к его высоте h находится в оптимальном интервале величин D/h=1,0...2,5. Техническим результатом является повышение эффективности виброизоляции. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защиты технологического оборудования, аппаратуры и приборов, а также человека-оператора от воздействия вибрационных и ударных нагрузок.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор рессорного типа, содержащий основание, стойку, упругие элементы рессорного типа и опорные узлы по а.с. СССР №191280, F 16 F 3/08, 1967 г. (прототип).

Недостатком работы известного устройства является сравнительно невысокая эффективность виброизоляции из-за сравнительно большой жесткости рессор, состоящих из двух частей.

Технический результат изобретения - повышение эффективности виброизоляции.

Это достигается тем, что в виброизоляторе с демпфером сухого трения, содержащим плоские упругие и фрикционные демпфирующие элементы, плоские упругие элементы выполнены в виде пакета упругих элементов арочного типа в виде набора чередующихся во взаимно перпендикулярных направлениях плоских пружин, опирающихся на основание, причем каждая из плоских пружин состоит из горизонтальной полки и двух боковых полок, отогнутых на угол 135° к горизонтальной полке и имеющих опорные участки на концах, а демпфирующий элемент виброизолятора выполнен в виде расположенных параллельно оси виброизолятора втулок с фланцами на торцах и демпфирующего элемента из объемного сетчатого переплетения, навитого по замкнутому контуру в плоскости, перпендикулярной оси виброизолятора на втулки, которые связаны с плоскими пружинами посредством заклепок, причем отношение наружного диаметра D демпфирующего сетчатого элемента к его высоте h находится в оптимальном интервале величин D/h=1,0...2,5, а отношение наружного диаметра D демпфирующего сетчатого элемента к диаметру его проволоки d находится в оптимальном интервале величин D/d=7,0...15,0; причем плотность сетчатой структуры демпфирующего сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см³...2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм...0,15 мм.

На чертеже изображен фронтальный разрез предлагаемого виброизолятора.

Виброизолятор содержит плоские упругие элементы 3 и 4, выполненные в виде пакета упругих элементов арочного типа в виде набора чередующихся во взаимно перпендикулярных направлениях плоских пружин, опирающихся на основание 10. Каждая из плоских пружин 3 и 4 состоит из горизонтальной полки и двух боковых полок, отогнутых на угол 135° к горизонтальной полке и имеющих опорные участки 5 и 6 на концах. Демпфирующий элемент 7 виброизолятора выполнен фрикционным в виде расположенных параллельно оси виброизолятора втулок 8 с фланцами на торцах и демпфирующего элемента из объемного сетчатого переплетения, навитого по замкнутому контуру в плоскости, перпендикулярной оси виброизолятора на втулки 8, которые связаны с плоскими пружинами посредством заклепок 9, причем отношение наружного диаметра D демпфирующего сетчатого элемента к его высоте h находится в оптимальном интервале величин D/h=1,0...2,5. Отношение наружного диаметра D демпфирующего сетчатого элемента к диаметру его проволоки d находится в оптимальном интервале величин D/d=7,0...15,0. Плотность сетчатой структуры демпфирующего сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см³...2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм...0,15 мм. Крепление виброизолируемого объекта (на чертеже не показан) к виброизолятору осуществляется с помощью болта 1 с гайкой 2.

Виброизолятор работает следующим образом.

При воздействии внешней нагрузки упругие элементы 3 и 4 деформируются в осевом и радиальном направлениях. Радиальная деформация упругих элементов сопровождается изменением величины диаметра центров заклепок 9 и деформацией в радиальных направлениях фрикционного демпфирующего элемента, связанного с упругими элементами через втулки 8. При этом рассеивается часть подводимой к виброизолятору энергии за счет взаимного трения между проволоками демпфирующего сетчатого элемента 7.

Чередование взаимного расположения плоских пружин 3 и 4, составляющих упругие элементы арочного типа, во взаимно перпендикулярных направлениях обеспечивает наличие зазора между плоскими пружинами, что исключает их взаимное трение при деформациях упругого элемента. Благодаря функциональному разделению конструктивных узлов на упругие и демпфирующие элементы, а также простоте их сборки обеспечивается оперативный подбор упругодемпфирующих характеристик виброизолятора для конкретных условий эксплуатации.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает увеличение грузоподъемности при меньшем весе виброизолятора, упрощение конструкции, повышение виброизолирующих качеств в зарезонансной зоне частот, а также возможность повышения виброзащитных качеств на резонансе.

1. Виброизолятор с демпфером сухого трения, содержащий плоские упругие и фрикционные демпфирующие элементы, отличающийся тем, что плоские упругие элементы выполнены в виде пакета упругих элементов арочного типа в виде набора чередующихся во взаимно перпендикулярных направлениях плоских пружин, опирающихся на основание, причем каждая из плоских пружин состоит из горизонтальной полки и двух боковых полок, отогнутых на угол 135° к горизонтальной полке и имеющих опорные участки на концах, а демпфирующий элемент виброизолятора выполнен в виде расположенных параллельно оси виброизолятора втулок с фланцами на торцах и демпфирующего элемента из объемного сетчатого переплетения, навитого по замкнутому контуру в плоскости, перпендикулярной оси виброизолятора, на втулки, которые связаны с плоскими пружинами посредством заклепок, причем отношение наружного диаметра D демпфирующего сетчатого элемента к его высоте h находится в оптимальном интервале величин D/h=1,0...2,5.

2. Виброизолятор с демпфером сухого трения по п.1, отличающийся тем, что отношение наружного диаметра D демпфирующего сетчатого элемента к диаметру d его проволоки находится в оптимальном интервале величин D/d=7,0...15,0.

3. Виброизолятор с демпфером сухого трения по п.1, отличающийся тем, что плотность сетчатой структуры демпфирующего сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин 1,2...2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09...0,15 мм.