Канатный виброизолятор
Владельцы патента RU 2478845:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (RU)
Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит упругий элемент в виде спирали из стального каната, пару наружных и пару внутренних пластин, скрепленных между собой крепежными средствами. Внутренние пластины выполнены с пазами для обхвата и фиксирования стального каната с двух диаметрально противоположных сторон. Пазы выполнены только на внутренних пластинах и имеют форму разорванного по хорде окружности отверстия. Расстояние от хорды окружности до оси отверстия составляет (0,3-0,4) диаметра отверстия. Достигается упрощение технологии изготовления и повышение эффективности виброизоляции. 5 ил.
Изобретение относится к виброизолирующим устройствам и может быть использовано в любой области, например судостроении, авиастроении, космонавтике, атомной энергетике, энергомашиностроении, автомобилестроении, подземного и наземного рельсового транспорта для защиты различных объектов от вибрации, ударов и сотрясений.
Канатные виброизоляторы широко известны из источников информации, например [1-4].
Известные канатные виброизоляторы содержат упругий элемент в виде отрезков стального каната [1] или в виде витков спирали из стального каната [2-4], две пары круглых - кольцевых [1-4, фиг.2, 6, 7] и прямоугольных [4, фиг.1, 3-5] пластин - наружная и внутренняя соответственно с радиальными [1-3, 4, фиг.2, 6, 7] или поперечными [4, фиг.1, 3-5] пазами для обхвата и фиксирования отрезков каната [1] или витков [2-4] спирали с двух диаметрально противоположных сторон, скрепленных между собой крепежными средствами.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков техническим решением является изобретение [4], принятое в качестве прототипа, с поперечными полукруглыми пазами на внутренних поверхностях для обхвата и фиксирования витков спирали с двух диаметрально противоположных сторон, скрепленных между собой крепежными средствами.
Проблема, с которой сталкиваются создатели канатных виброизоляторов, - крепление каната в соответствующих пазах наружных и внутренних пар пластин [1-4].
Недостатками известных канатных виброизоляторов являются:
1. Недостаточно плотное размещение, слабое сцепление, а следовательно, ненадежная и неравномерная фиксация каната в полукруглых пазах двух наружных и внутренних пар пластин;
2. Недостаточная жесткость наружных и внутренних пластин;
3. Сложность технологии изготовления.
Эти недостатки снижают эффективность вибрационной защиты канатных виброизоляторов.
Изобретение направлено на устранение указанных недостатков и их усовершенствование. Технический результат изобретения - упрощение технологии изготовления и повышение эффективности вибрационной защиты канатных виброизоляторов.
Технический результат достигается тем, что:
1. Пазы выполнены только на внутренних пластинах;
2. Пазы выполнены в виде круглого разорванного по хорде окружности со стороны внутренней поверхности (внутренних) пластин отверстия;
3. Расстояние от хорды окружности или иначе от внутренней поверхности пластины до оси отверстия составляет (0,3-0,4)d, где d - диаметр отверстия. Оно выбирается в зависимости от конструкции каната по сортаменту.
Разорванные по хорде окружности отверстия только на внутренних пластинах канатных виброизоляторов в отличие от двух одинаковых противоположных пазов на внутренних и наружных опорных пластинах прототипа [4] получают одной операцией - сверлением отверстий с расстоянием от поверхности внутренней пластины до оси отверстия, равной 0,3-0,4 от диаметра каната без фрезерования.
Наружные пластины в отличии от прототипа [4] выполнены гладкими без пазов, которые могут быть выполнены как с меньшей, так и с большей толщиной.
Размещение стального каната только в пазах в форме разорванного по хорде окружности внутренних планок позволяет обеспечить максимально непрерывный периметр обхвата каната (в отличие от прототипа). При этом наружная пластина замыкает разорванную окружность по хорде, полностью блокируя канат со всех сторон. Периметр каната в пределах ширины пластин становится меньше, чем за пределами пластин, то есть рабочих частей канатного упругого элемента.
Достигнутая надежная фиксация каната в опорных элементах при сложных деформациях (изгиб, растяжение, сдвиг, кручение) обеспечивает улучшение упругодемпфирующих характеристик каната и достижение высокой эффективности вибрационной защиты виброизолятора.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:
на фиг.1 - вид спирального канатного виброизолятора с прямоугольными пластинами;
на фиг.2 - вид канатного виброизолятора с круглыми пластинами и дугообразными отрезками стального каната;
на фиг.3 - вид торообразного спирального виброизолятора с круглыми пластинами;
на фиг.4 - вид (часть) внутренней пластины с пазом, внутри которого размещен канат в свободном состоянии (поперечный разрез), наружной пластины и крепежного средства в свободном состоянии, а на фиг.5 - в плотно зажатом (рабочем) состоянии.
Канатный виброизолятор содержит упругий элемент 1, две пары наружных 2, 4 и внутренних 3, 5 пластин с поперечными пазами А (фиг.1-5), выполненными на внутренних пластинах 3, 5, и крепежные средства, например винты 6 для фиксирования стального каната упругого элемента 1.
Пазы А во внутренних пластинах 3, 5 выполнены в виде круглого разорванного по хорде ВС (фиг.4, 5) окружности отверстия. Расстояние L (фиг.4, 5) от хорды ВС (фиг.4) или иначе от внутренней поверхности пластины 3 (или 5) до оси О отверстия составляет:
L=(0,3-0,4)d, где d -диаметр отверстия (фиг.4, 5).
Это расстояние выбирается в зависимости от конструкции каната по сортаменту и может быть уточнено опытным путем.
Данное расстояние L (фиг.4, 5) соответственно увеличивает толщину внутренних пластин 3, 5 (фиг.1-5), следовательно, их жесткость. При этом толщина наружных пластин 2, 4 (фиг.1-5) уменьшается на величину радиуса окружности А или может быть увеличена по необходимости.
Надежность сцепления - фиксации упругого элемента каната 1 в пазах со стенками А (фиг.5) обеспечивается следующим образом.
Пряди и проволоки стального каната в свободном состоянии (фиг.4) находятся относительно друг друга в недостаточно плотно расположенном состоянии в силу их упругости, круглой формы, плетения, навивки и т.д. Поэтому между ними образуются свободные места, которые на фиг.4 обозначены позицией D.
При креплении наружными пластинами 2, 4 (фиг.1-5) путем их прижатия крепежными средствами 6 (фиг.4, 5) пряди с проволоками скольжением относительно друг друга начинают притесняться, постепенно занимая пустое пространство. При дальнейшем заворачивании крепежного средства 6 происходит плотное их прилегание к стенкам А пазов практически по всему периметру (фиг.5), обеспечивая, таким образом, надежную фиксацию каната в пазах.
Следует отметить, что предлагаемое техническое решение распространяется не только для виброизоляторов, представленных в качестве примеров на фиг.1-3, но и на другие канатные и комбинированные виброизоляторы с составными конструкциями опорных пластин.
Заявителю неизвестны какие-либо технические решения, содержащие признаки, идентичные признакам изобретения: что определяет, по мнению заявителя, соответствие изобретения критерию «новизна».
Реализация отличий настоящего изобретения (в совокупности с признаками, приведенными в отличительной части формулы) обеспечивает достижение новых свойств (технического эффекта) заявляемого объекта:
1. Значительно увеличивается равномерность и надежность фиксации каната в канавках А внутренних пластин 3, 5 (фиг.1-3, 5);
2. Упрощается технология изготовления канатных виброизоляторов.
3. Достигается высокая эффективность вибрационной защиты виброизолятора (от 15 до 50 дБ).
Источники информации
1. Виброизолирующая опора двигателя внутреннего сгорания. Патент РФ №2037691, кл. F16F 7/14. 19.06.1995. Бюл. №17 (фиг.1, 2).
2. Виброизолирующая опора ДВС. Патент РФ №2040716, кл. F16F 7/14. 27.07.1995. Бюл. №21 (фиг.1, 2).
3. Виброизолирующая опора. Патент РФ №2219395, кл. F16F 7/14. 20.12.2003. Бюл. №35 (фиг.2, 3).
4. Виброизолирующая опора двигателя внутреннего сгорания. Патент РФ №2185534, кл. F16F 7/14. 20.07.2002. Бюл. №2 [(фиг.1-8), прототип].
Канатный виброизолятор, содержащий упругий элемент в виде спирали из стального каната, пару наружных и внутренних пластин с пазами для обхвата и фиксирования спирали каната с двух диаметрально противоположных сторон, скрепленных между собой крепежными средствами, отличающийся тем, что пазы выполнены только на внутренних пластинах и имеют форму разорванного по хорде окружности отверстия, при этом расстояние от хорды окружности до оси отверстия составляет (0,3-0,4)d, где d - диаметр отверстия.
