Виброизолирующая система для ткацких станков
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования со смещенным центром масс. Виброизолирующая система содержит по крайней мере четыре виброизолятора, имеющих разную жесткость и связанных с опорными элементами оборудования. Жесткость виброизоляторов, установленных на опорных элементах оборудования со стороны смещенного центра масс, в два раза больше жесткости виброизоляторов, установленных на опорных элементах оборудования с противоположной стороны. Упругий элемент виброизоляторов, установленных на опорных элементах оборудования со стороны смещенного центра масс, состоит из двух последовательно соединенных упругого и упруго-демпфирующего элементов. Маятниковый подвес всех виброизоляторов выполнен в виде резьбовой шпильки, соединенной одним концом с опорным рычагом для крепления виброизолируемого объекта, а другим с упорной шайбой и гайкой, связанной со втулкой, соединенной с упругим элементом. Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме и упрощение конструкции и монтажа. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования со смещенным центром масс, например станки токарной группы, ткацкие станки, платформы вентиляционных агрегатов и др.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолирующая система по авторскому свидетельству СССР №1668773, F16F 7/00, 1989 г. (прототип), содержащая по крайней мере четыре виброизолятора с маятниковым подвесом, имеющих разную жесткость и связанных с опорными элементами оборудования.
Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.
Технический результат повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме и упрощение конструкции и монтажа.
Это достигается тем, что в виброизолирующей системе, содержащей по крайней мере четыре виброизолятора с маятниковым подвесом, имеющих разную жесткость, и связанных с опорными элементами оборудования, жесткость виброизоляторов, установленных на опорных элементах оборудования со стороны смещенного центра масс, в два раза больше жесткости виброизоляторов, установленных на опорных элементах оборудования с противоположной стороны, причем упругий элемент виброизоляторов, установленных на опорных элементах оборудования со стороны смещенного центра масс, состоит из двух последовательно соединенных упругого и упруго-демпфирующего элементов, а маятниковый подвес всех виброизоляторов выполнен в виде резьбовой шпильки, соединенной одним концом с опорным рычагом для крепления виброизолируемого объекта, а другим - с упорной шайбой и гайкой, связанной со втулкой, соединенной с упругим элементом, а у виброизоляторов, установленных на опорных элементах оборудования со стороны смещенного центра масс, упорная шайба маятникового подвеса, взаимодействующая с гайкой и втулкой, выполнена из упругого материала, а у виброизоляторов, установленных на опорных элементах оборудования со стороны смещенного центра масс, упруго-демпфирующий элемент выполнен в виде тросового сплетения или металлической путанки, причем соотношение размеров упругих элементов виброизоляторов находится в оптимальном интервале величин: b+d/с=1,5...2,5, где: b - высота упруго-демпфирующего элемента, выполненного в виде тросового сплетения или металлической путанки; d и с - соответственно высоты упругих элементов пружинного типа в виброизоляторах, расположенных относительно центра масс оборудования.
На фиг.1 представлена общая компоновочная схема предлагаемой виброизолирующей системы, на фиг.2 - фронтальный разрез виброизолятора со стороны смещенного центра масс, а на фиг.3 - фронтальный разрез виброизолятора со стороны, противоположной смещенному центру масс оборудования.
Виброизолирующая система (фиг.1) содержит по крайней мере четыре виброизолятора 6 и 7, имеющих разную жесткость и связанных с опорными элементами оборудования, причем жесткость виброизоляторов 6, установленных на опорных элементах оборудования со стороны смещенного центра масс, в два раза больше жесткости виброизоляторов 7, установленных на опорных элементах оборудования с противоположной стороны. Упругий элемент виброизоляторов 6 (фиг.2), установленных на опорных элементах оборудования со стороны смещенного центра масс, состоит из двух последовательно соединенных упругого 9 и упруго-демпфирующего элементов 20, а маятниковый подвес всех виброизоляторов выполнен в виде резьбовой шпильки 11, соединенной одним концом с опорным рычагом 4 для крепления виброизолируемого оборудования, а другим с упорной шайбой 12 и гайкой 10, связанной со втулкой 13, соединенной с упругим элементом 9. У виброизоляторов, установленных на опорных элементах оборудования со стороны смещенного центра масс (фиг.2), упорная шайба 12 маятникового подвеса, взаимодействующая с гайкой 10 и втулкой 13, выполнена из упругого материала, а у виброизоляторов, установленных на опорных элементах оборудования со стороны смещенного центра масс (фиг.2), упруго-демпфирующий элемент 20 выполнен в виде тросового сплетения или металлической путанки. У виброизоляторов, закрепленных на опорных элементах оборудования со стороны, противоположной смещенному центру масс (фиг.3), имеется разъемный корпус, который крепится на горизонтальной стяжке ткацкого станка и состоит из двух пластин 22 и 23 со сферическими выемками, стягиваемыми болтами 24 и 25 и фиксируемыми винтами 26. К каждой из пластин приварены проушины нижняя 27 и верхняя 28. К нижней проушине с помощью шарнира 29 крепится тяга 30, которая вторым концом с помощью шарнира 31 крепится к основанию 32 пружинной стойки 33 с осью 34, к которой прикреплены втулка 35 с гильзой 36 под пружину 37 и гильза 38. К верхней проушине 28 с помощью шарнира 39 подсоединена тяга 40, жестко соединенная с верхним стаканом 41, охватывающим втулку 35 с пружиной 37. Соотношение размеров упругих элементов описанных выше виброизоляторов находится в оптимальном интервале величин: b+d/с=1,5...2,5, где: b - высота упруго-демпфирующего элемента, выполненного в виде тросового сплетения или металлической путанки; d и c - соответственно высоты упругих элементов пружинного типа в виброизоляторах, расположенных относительно центра масс оборудования.
Виброизолирующая система работает следующим образом.
При работе ткацкого станка, в момент прибоя уточной нити к основе, возникают ударные нагрузки, в основном, по двум направлениям: горизонтальному (70% от результирующей нагрузки) и вертикальному (30% от результирующей нагрузки). Пружина 37 воспринимает результирующий вектор нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на перекрытия зданий. Демпфирование в системе осуществляется за счет трения втулки 36 из фрикционного материала, взаимодействующей с гильзой 38. Шарнирное крепление опорных поверхностей пружины позволяет повысить эффективность виброизоляции в целом за счет более равномерного распределения составляющих результирующего вектора нагрузки. При колебаниях виброизолируемого объекта 2 пружина 9 воспринимает вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на перекрытия зданий. Горизонтальные нагрузки воспринимаются маятниковым подвесом, выполненным в виде резьбовой шпильки 11, соединенной одним концом с опорным рычагом 4 для крепления виброизолируемого объекта 2, а другим - с упорной шайбой 12 и гайкой 10. За счет такой схемы выполнения маятникового подвеса обеспечивается дополнительная пространственная виброизоляция оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем координатным осям x, y, z и поворотным колебаниям вокруг этих осей).
Втулка 15 выполнена из композиционного фрикционного материала и установлена с зазором между боковыми поверхностями втулки и пружины 9 в оптимальном интервале величин: 0,1...0,5 мм, что позволяет обеспечить необходимое демпфирование при пространственной схеме виброизоляции. Упорная шайба 12, взаимодействующая с гайкой 10 и втулкой 13, выполнена из упругого материала для гашения ударных нагрузок при посадке виброизолирующей системы на упоры, например при посадке кольца 14 на втулку 15 при воздействии единичной нагрузки или толчка.
Предложенная виброизолирующая система является эффективной, а также отличается простотой при монтаже и эксплуатации.
1. Виброизолирующая система, содержащая по крайней мере четыре виброизолятора, имеющих разную жесткость и связанных с опорными элементами оборудования, отличающаяся тем, что жесткость виброизоляторов, установленных на опорных элементах оборудования со стороны смещенного центра масс, в два раза больше жесткости виброизоляторов, установленных на опорных элементах оборудования с противоположной стороны, причем упругий элемент виброизоляторов, установленных на опорных элементах оборудования со стороны смещенного центра масс, состоит из двух последовательно соединенных упругого и упругодемпфирующего элементов, а маятниковый подвес выполнен в виде резьбовой шпильки, соединенной одним концом с опорным рычагом для крепления виброизолируемого объекта, а другим с упорной шайбой и гайкой, связанной со втулкой, соединенной с упругим элементом.
2. Виброизолирующая система по п.1, отличающаяся тем, что у виброизоляторов, установленных на опорных элементах оборудования со стороны смещенного центра масс, упорная шайба маятникового подвеса, взаимодействующая с гайкой и втулкой, выполнена из упругого материала.
3. Виброизолирующая система по п.1, отличающаяся тем, что у виброизоляторов, установленных на опорных элементах оборудования со стороны смещенного центра масс, упругодемпфирующий элемент выполнен в виде тросового сплетения или металлической путанки.
4. Виброизолирующая система по п.1, отличающаяся тем, что у виброизоляторов, установленных на опорных элементах оборудования со стороны, противоположной смещенному центру масс, корпус выполнен разъемным, крепится на горизонтальной стяжке ткацкого станка и состоит из двух пластин со сферическими выемками, стягиваемыми болтами, причем к каждой из пластин приварены проушины, нижняя и верхняя, причем к нижней проушине с помощью шарнира крепится тяга, которая вторым концом с помощью шарнира крепится к основанию пружинной стойки с осью, к которой прикреплены втулка с гильзой под пружину и гильза, а к верхней проушине с помощью шарнира подсоединена тяга, жестко соединенная с верхним стаканом, охватывающим втулку с пружиной, причем к открытому торцу стакана прикреплена втулка из фрикционного материала, взаимодействующая с гильзой.
5. Виброизолирующая система по п.1, отличающаяся тем, что соотношение размеров упругих элементов виброизоляторов находится в оптимальном интервале величин: b+d/c=1,5...2,5, где b - высота упругодемпфирующего элемента, выполненного в виде тросового сплетения или металлической путанки; d и c - соответственно высоты упругих элементов пружинного типа в виброизоляторах, расположенных относительно центра масс оборудования.
