Амортизационная платформа

Изобретение относится к области защиты объектов от воздействия динамических нагрузок. Амортизационная платформа содержит основание, опорную поверхность и упругие элементы. Опорная поверхность выполнена в форме рамы, повторяющей форму основания. В качестве упругих элементов использованы тросовые амортизаторы с элементами крепления. Тросовые амортизаторы установлены в посадочных местах между боковыми поверхностями основания и рамы. Угол между плоскостью, проходящей через элементы крепления, и вертикалью равен 45° (135°). При расположении тросовых амортизаторов по периметру конструкции соблюдено разнонаправленное направление витков амортизаторов. Достигается обеспечение защиты объекта от динамических нагрузок по трем взаимно перпендикулярным направлениям и от крутильных колебаний. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к области защиты объектов различного назначения (космических аппаратов, двигателей, приборов и других изделий) от воздействия динамических нагрузок. Изобретение может быть успешно применено в любой области техники с учетом конструктивных особенностей виброизолируемых объектов. Сущность изобретения заключается в том, что в процессе воздействия динамических нагрузок на изделие, например, при его хранении в зоне сейсмической активности или транспортировании, амортизационная платформа уменьшает действие динамических нагрузок на объект до допустимого уровня.

Известно амортизирующее устройство по патенту России RU №2050712, состоящее из основания и платформы, соединенных между собой шарниром в виде двух сопряженных роликов.

Недостатком такого амортизирующего устройства является то, что оно требует дополнительного пространства для защиты объекта от воздействия динамических нагрузок, сложного конструктивного исполнения с применением эластичного материала (резины), что понижает его стойкость к температурным воздействиям, агрессивным средам, соответственно это влияет на эксплуатационную надежность всей конструкции. Также не указаны пределы массы объекта, при которых возможна эффективная работа амортизирующего устройства.

Наиболее близким устройством к заявленному изобретению по совокупности признаков и достигаемому результату является виброизолирующий пол транспортного средства, состоящий из каркаса с настилом и связывающего каркас со звукоизолирующей кабиной оператора амортизирующего устройства, которое выполнено с маятниковым подвесом, по патенту России RU №2400385 (прототип).

Недостатками прототипа являются высокие массогабаритные характеристики, небольшой срок эксплуатации из-за использования в конструкции амортизирующего устройства металлической путанки, и не указаны технические характеристики, в связи с этим нет четкого представления об эффективности конструкции в целом.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков и расширение эксплуатационных возможностей за счет обеспечения защиты объекта от динамических нагрузок по трем взаимно перпендикулярным направлениям (координатные оси x, y, z) и от поворотных (крутильных) колебаний.

Цель достигается за счет того, что:

- не менее трех тросовых амортизаторов расположены по периметру конструкции амортизационной платформы равномерно или (и) симметрично двум взаимно перпендикулярным осям с точкой их пересечения в центре масс приборной рамы;

- форма основания конструктивно повторяет форму приборной рамы;

- конструктивное исполнение амортизационной платформы позволяет каждый тросовый амортизатор закрепить на приборной раме и основании таким образом, что угол между плоскостью, проходящей через точки крепления амортизатора, и вертикалью равен 45° (135°);

- на приборной раме и основании предусмотрены дополнительные посадочные места под крепление тросовых амортизаторов.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:

на фиг.1 - конструктивное исполнение амортизационной платформы и ее основные элементы (вид сверху);

на фиг.2 - конструктивное исполнение амортизационной платформы и ее основные элементы (вид сбоку);

на фиг.3 - конструктивное исполнение ограничителя и его основные элементы;

на фиг.4 - конструктивное исполнение тросового амортизатора (вид сбоку);

на фиг.5 - конструктивное исполнение тросового амортизатора и его основные элементы;

на фиг.6 - практическое применение амортизационной платформы.

Амортизационная платформа состоит из трех элементов - основания 1, приборной рамы 2 и тросовых амортизаторов 3 и 4, при этом форма основания 1 конструктивно повторяет форму приборной рамы 2.

Основание 1 является силовым элементом конструкции и может быть выполнено в различном конструктивном исполнении (прямоугольной, круглой или другой формы) и из различного материала (предпочтительнее стальной прокат). Основание 1 предназначено для закрепления на нем приборной рамы 2 посредством тросовых амортизаторов 3 и 4, которые в свою очередь закреплены крепежными элементами через посадочные места, предусмотренные в конструкции основания 1 и приборной рамы 2 между их боковыми поверхностями.

Приборная рама 2 представляет собой конструкцию, которая может быть выполнена в различном конструктивном исполнении (прямоугольной, круглой или другой формы) и из различного материала (предпочтительнее стальной прокат). Приборная рама 2 предназначена для крепления на ней изделия. Для точного позиционирования изделия на приборной раме 2 предусмотрены как минимум два штифта-ловителя 5. Для уменьшения возможных ударных нагрузок, вызванных касанием приборной рамы 2 о корпус основания 1 (при больших амплитудах колебаний объекта, например, в процессе транспортирования), а также для ограничения вертикальных перемещений приборной рамы 2, по периметру основания 1 закреплены ограничители 6, например, равномерно или (и) симметрично двум взаимно перпендикулярным осям с точкой их пересечения в центре масс приборной рамы 2. В местах возможного контакта приборной рамы 2 с ограничителями 6 на поверхностях ограничителей 6 закреплены резиновые пластины 7 для гашения удара.

В конструкции основания 1 и приборной рамы 2 предусмотрены дополнительные посадочные места для закрепления дополнительных тросовых амортизаторов, при необходимости, с целью увеличения несущей способности амортизационной платформы.

Тросовые амортизаторы 3 и 4 предназначены для гашения вибрации и ударных нагрузок. Тросовые амортизаторы 3 и 4 представляют собой сборно-разборную конструкцию, состоящую из упругого элемента в виде спирали из непрерывного стального троса 8, четырех стальных пластин (внутренних 9 и внешних 10) с выемками под трос 8, предназначенных для плотного обжатия навитого троса 8. Трос 8 проходит через выемки внутренних пластин 9, при этом пластины располагаются в диаметрально противоположных точках окружности спирали, и плотно поджимается внешними пластинами 10 с помощью винтов 11. Также в конструкции тросовых амортизаторов 3 и 4 предусмотрены шпильки 12, предназначенные для закрепления тросового амортизатора на поверхности приборной рамы 2 и основания 1.

Тросовый амортизатор 3 является зеркальным отражением тросового амортизатора 4, тем самым их конструктивным отличием является направление витков троса 8.

Тросовые амортизаторы 3 и 4 выбраны в качестве упругого элемента в связи с рядом преимуществ в сравнении с другими видами амортизаторов, главными из которых являются:

- в тросовых амортизаторах 3 и 4 происходит более эффективное демпфирование динамической нагрузки;

- тросовые амортизаторы 3 и 4 имеют меньшие массогабаритные характеристики;

- тросовые амортизаторы 3 и 4 не требуют профилактических мероприятий в течение всего срока эксплуатации;

- тросовые амортизаторы 3 и 4 имеют относительно низкую стоимость.

Также необходимо отметить то, что трос 8 амортизатора имеет круглое сечение, благодаря этому он способен воспринимать большую нагрузку на единицу веса.

Также конструктивной особенностью амортизационной платформы является то, что ее исполнение позволяет закрепить тросовые амортизаторы 3 и 4 на приборной раме 2 и основании 1 таким образом, что угол между плоскостью, проходящей через точки крепления амортизатора, и вертикалью равен 45° (135°). Данное закрепление амортизаторов увеличивает эффективность демпфирования динамической нагрузки, особенно в горизонтальном направлении, за счет увеличения рабочей области троса 8 амортизаторов.

Техническим результатом изобретения является обеспечение защиты объекта от динамических воздействий по трем взаимно перпендикулярным направлениям (координатные оси x, y, z), от воздействия поворотных (крутильных) колебаний с возможными минимальными габаритными размерами конструкции амортизационной платформы.

В основе работы амортизационной платформы заложена идея гашения динамической нагрузки за счет рассеяния энергии колебаний объекта благодаря взаимному проскальзыванию проволочек с трением при деформировании тросов 8 амортизаторов.

Практически это выражается в следующем: защищаемый объект закрепляют на приборной раме 2 и подвергают динамическому воздействию, передаваемому через основание 1. В этот момент вступают в работу тросовые амортизаторы 3 и 4, которые гасят вибрацию и ударные нагрузки за счет деформирования троса 8, накапливая энергию колебаний, выполняющих функцию своеобразного фильтра колебаний. При значительной перегрузке трос 8 сгибается, однако при снятии перегрузки трос 8 возвращается в первоначальное положение без остаточной деформации. Происходит рассеяние энергии колебаний объекта, и тем самым амортизационная платформа компенсирует и распределяет действие сил по всей поверхности тросовых амортизаторов 3 и 4, препятствуя распространению и передаче вибрационной и ударной волны на приборную раму 2, на которой закреплен объект.

В случае действия пиковых ударных нагрузок, что сопровождается касанием приборной рамы 2 о корпус основания 1 как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении, в работу вступают ограничители 6, расположенные равномерно или (и) симметрично двум взаимно перпендикулярным осям с точкой их пересечения в центре приборной рамы 2. Резиновые пластины 7, закрепленные на контактирующей поверхности ограничителей 6 с приборной рамой 2, гасят удар в момент контакта приборной рамы 2 с ограничителями 6.

Рассмотрим практическое применение конструкции амортизационной платформы, при ее минимальных габаритных размерах, в транспортном контейнере, предназначенном для транспортирования космического аппарата массой 550 кг (фиг.6). С целью восприятия заданной механической нагрузки в амортизационной платформе установлено 8 тросовых амортизаторов с диаметром троса 9,5 мм, с учетом их фактической несущей способности 250 кг.

Фактическая несущая способность тросового амортизатора определяется по формуле:

,

где Pmax - вертикальная нагрузка, прикладываемая к тросовому амортизатору до момента соприкосновения его внутренних пластин.

Отличительными особенностями амортизационной платформы, отработанной в производстве, является то, что форма основания 1 конструктивно повторяет форму приборной рамы 2 и в ее конструкции выполнено симметричное расположение тросовых амортизаторов 3 и 4 (по два с каждой боковой стороны амортизационной платформы, удаленные на равное расстояние относительно центра конструкции, чередующиеся через один со своим направлением витков троса по периметру конструкции), что обеспечивает компенсацию и равномерное распределение динамического воздействия по тросовым амортизаторам. Также конструктивной особенностью амортизационной платформы является то, что ее исполнение позволяет закрепить тросовые амортизаторы 3 и 4 на приборной раме 2 и основании 1 таким образом, что угол между плоскостью, проходящей через точки крепления амортизатора, равен 45° (135°) относительно вертикальной оси для более эффективного демпфирования динамической нагрузки в вертикальном и горизонтальном направлении, за счет увеличения рабочей области троса 8 амортизаторов. Тросовый амортизатор 3 является зеркальным отражением тросового амортизатора 4, тем самым их конструктивным отличием является направление витков троса 8. Для более четкого понимания конструкции амортизационной платформы на фиг.5 представлен главный вид тросового амортизатора, являющегося тросовым амортизатором 4.

Учитывая конструктивное исполнение амортизационной платформы, варьируя диаметр троса и количество тросовых амортизаторов, зависящее от количества предусмотренных посадочных мест в конструкции, теоретически можно обеспечить практически любую несущую способность амортизационной платформы.

Предложенное техническое решение является эффективным виброзащитным средством объекта от динамических воздействий, а также простым и надежным в эксплуатации.

1. Амортизационная платформа, содержащая основание, опорную поверхность и упругие элементы, отличающаяся тем, что опорная поверхность выполнена в форме рамы, повторяющей форму основания, а в качестве упругих элементов использованы тросовые амортизаторы с элементами крепления, установленные в посадочных местах между боковыми поверхностями основания и рамы, причем угол между плоскостью, проходящей через элементы крепления, и вертикалью равен 45° (135°), а при расположении тросовых амортизаторов по периметру конструкции соблюдено разнонаправленное направление витков амортизаторов.

2. Амортизационная платформа по п.1, отличающаяся тем, что на раме и основании предусмотрены дополнительные посадочные места.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для защиты объектов от ударных воздействий. .

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для защиты объектов от ударных воздействий. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к средствам защиты от вибрации, ударов и сотрясений. .

Изобретение относится к средствам защиты от вибраций объектов тяжелого машиностроения. .

Изобретение относится к области защиты объектов от воздействия динамических нагрузок. Способ заключается в следующем. На оправку устанавливают внутренние пластины. Производят вытяжку троса, для чего один конец троса закрепляют на оправке, а другой вводят в зацепление с грузом. Трос навивают в спираль на оправку так, чтобы внутренние пластины были расположены в диаметрально противоположных точках спирали. Устанавливают на спираль троса внешние пластины. Скрепляют внутренние и внешние пластины. Пластины выполняют с полукруглыми выемками под трос. Оправка выполняется с пазами под установку внутренних пластин, препятствующими их боковому смещению. Достигается обеспечение разборного соединения деталей амортизатора, уменьшение количества технологического оборудования для сборки, равномерная натяжка троса на всех его витках. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит упругий элемент из отрезков стального троса. В верхней и нижней опорных плитах посредством планок закреплены концы отрезков стального троса. Отрезки стального троса выполнены дугообразной формы и расположены в ряд слева и справа по длине верхней и нижней опорных плит. Вершины дуг отрезков стального троса обращены к вертикальной оси виброизолятора. По длине верхней и нижней опорных плит вдоль всей длины планок закреплены в ряд слева и справа от вертикальной оси виброизолятора гидравлические демпферы. Каждый из гидравлических демпферов содержит основание, направляющее и амортизирующее устройства. Шток жестко закреплен в днище цилиндрической гильзы с образованием герметичной кольцевой полости. Днище цилиндрической гильзы закреплено во втулке, жестко связанной с основанием защищаемого объекта. В кольцевой полости расположена пружина, которая нижним торцом опирается в днище, а верхним - в поршень. Поршень выполнен в виде диска и расположен с дросселирующим зазором относительно штока. В верхней части штока расположена подвижная относительно штока крышка. Крышка состоит из кольцевого фланца с уплотнением и жестко связанной с фланцем втулки, охватывающей внешнюю поверхность цилиндрической гильзы через уплотнение. Коаксиально штоку расположена пружина, верхний торец которой опирается в крышку, а нижний - в поршень. На крышке фиксируется опорный элемент виброизолируемого объекта. Достигается повышение эффективности и надежности виброизоляции. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит две параллельно расположенные опоры, упругогистерезисный элемент, жестко закрепленный в опорах, и крепежные детали. В каждой из опор с помощью болта закреплена своей конической частью спиральная пружина сжатия, свитая из одной, трех или более жил. Пружины сжатия своими цилиндрическими частями свинчены друг с другом. На пружины сжатия с радиальным натягом по их виткам в двух взаимно перпендикулярных направлениях намотан трос таким образом, что образованы две цилиндрические пружины с взаимно перпендикулярными осями. В опорах витки цилиндрических пружин располагаются в пазах и плотно прижаты друг к другу. Каждый виток троса и оба его конца закреплены в каждой из опор с помощью крышки, болта, упругой шайбы и гайки. Крышка имеет два выступа, которыми она без зазоров установлена в паз корпуса и надета на цилиндрическую пружину с большим диаметром. Опоры и крышки выполнены из незакаленной стали или алюминиевого сплава. Острые кромки отверстий, через которые выходит из опор упругогистерезисный элемент, скруглены радиусом. Достигается увеличение прочности, повышение демпфирующих и противоударных характеристик. 6 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Ударовиброизолятор содержит упругий, упругодемпфирующий канатный, опорные и разделительные элементы и крепежные средства. Упругодемпфирующий канатный элемент выполнен в виде группы последовательно соединенных отдельных канатных виброизоляторов. Разделительные элементы выполнены с цилиндрическими выступами. Внутренняя цилиндрическая часть цилиндрических выступов служит направляющей упругого элемента - цилиндрической пружины. Наружная часть цилиндрических выступов является барьером, препятствующим соприкосновению петли - крюка стального каната упругодемпфирующего элемента с витками пружины. Упругий элемент выполнен из нескольких последовательно соединенных цилиндрических однородных и концентричных пружин. Достигается универсальность, устойчивость и надежность работы пружины под действием вынуждающих сил и моментов. 1 з.п. ф-лы, 11 ил.

Муфта // 2548265
Изобретение относится к области упругих неопорных соединений, а именно к муфтам. Муфта содержит ведущую и ведомую части, размещенный между ними змеевидный тросовый упругодемпфирующий элемент в форме решетки с петлями и двумя парами наружной и внутренней опорных планок. Средства установки троса в опорных планках выполнены в виде полукруглых поперечных пазов с перемычками. Перемычки выполнены укороченными и закругленными. Наружные части петель троса решетки выходят за пределы планок. Средство крепления концов троса выполнено в виде петли, концы троса обращены во внутреннюю сторону опорных планок. Тросовые решетки с опорными планками размещены между ведущей и ведомой частями муфты в пределах площади их окружности и образуют каркас с параллельными решетками, или трехгранный каркас, или четырехгранный каркас, или пятигранный каркас, или шестигранный каркас, или радиальный каркас. Достигается упрощение конструкции, хорошая демпфирующая способность и возможность регулирования жесткости при кручении. 17 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Амортизатор содержит тросовый виброгаситель зигзагообразной формы и ударозащитное устройство из пружин сжатия. Опорные диски выполнены с внутренним выступом и резьбовым отверстием. Прижимные кольца выполнены с продольными резьбовыми отверстиями по окружности и установлены на обращенных друг к другу поверхностях опорных дисков. Между опорными дисками и прижимными кольцами с помощью крепежных средств зафиксированы узловые точки тросового виброгасителя. Виброгаситель образован из отдельных тросовых стержней, каждый из которых в собранном амортизаторе имеет форму зигзага-выступа с крюкообразными концами. Одно из прижимных колец выполнено с дополнительными продольными отверстиями по окружности под крюки тросовых стержней. Крюки и зигзаги стержней обращены наружу. В нерабочем состоянии тросовый виброгаситель имеет форму цилиндрического каркаса. Достигается повышение долговечности и компактности амортизатора. 3 ил.
Наверх