Виброизолирующая система кочетова



Виброизолирующая система кочетова
Виброизолирующая система кочетова
Виброизолирующая система кочетова

 


Владельцы патента RU 2546396:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолирующая система содержит четыре виброизолятора, установленных на основании и жестко связанных посредством болтов с опорной платформой. Каждый из виброизоляторов состоит из основания и маятникового подвеса. Маятниковый подвес содержит резьбовую шпильку, соединенную одним концом с опорным рычагом, а другим - с упорной шайбой и гайкой, связанной со втулкой, соединенной с кольцом. Во втулку упирается верхний фланец упругого элемента, помещенного в защитный кожух. Основание каждого из виброизоляторов выполнено коробчатым, включающим в себя горизонтальные опорные пластины, связанные вертикальными перегородками. Каждый из упругих элементов виброизолятора выполнен в виде вибродемпфирующей пружины. Пружина содержит корпус, выполненный из винтовой пустотелой упругой стальной трубки. Внутри корпуса коаксиально установлена с зазором дополнительная упругая стальная трубка. В зазорах между трубками расположен фрикционный элемент из полиэтилена. Поверхности корпуса и дополнительной упругой стальной трубки соприкасаются с поверхностями фрикционных элементов. Коаксиально корпусу расположен винтовой сплошной упругий стержень. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 3 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.

Известно применение пружинных упругих элементов для виброизоляции технологического оборудования в текстильной промышленности [1, 2, 3, 4]. Расчеты показывают высокую эффективность пружинных упругих элементов в системах виброизоляции, при этом испытания в реальных фабричных условиях подтверждают их эффективность при высокой надежности и простоте обслуживания.

Однако для снижения низкочастотных колебаний требуется существенная высота пружин.

Известно применение пружинных виброизоляторов [5, 6] с маятниковым подвесом, в которых используется система виброизоляции подвесного типа с пружинным упругим элементом.

Недостатком такого типа виброизоляторов с маятниковым подвесом является их большой габарит по высоте, так как они относятся к категории подвесных виброизолирующих систем, где габаритные размеры по высоте не ограничены, а для опорных систем виброзащиты требуются сравнительно небольшие габариты по высоте.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является пружинный виброизолятор с маятниковым подвесом по патенту РФ №2269699 [7] (прототип), содержащий винтовую цилиндрическую пружину, нижний торец которой опирается на верхний фланец корпуса и взаимодействующую с маятниковым механизмом, который выполнен в виде резьбового стержня с гайками на концах и опорными шайбами, опирающимися на резиновые упругие элементы, выполняющие функции упругого шарнира, причем верхний резиновый упругий элемент расположен между верхним фланцем пружины и опорной шайбой, а нижний - между опорной шайбой и плитой, на которой крепится виброизолируемое оборудование.

Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме.

Это достигается тем, что в виброизолирующей системе, содержащей, по крайней мере, четыре виброизолятора, установленных на основании и жестко связанных посредством болтов с опорной платформой для установки виброизолируемого оборудования, причем каждый из виброизоляторов состоит из основания и маятникового подвеса, выполненного в виде резьбовой шпильки, соединенной одним концом с опорным рычагом для крепления виброизолируемого оборудования, а другим - с упорной шайбой и гайкой, связанной со втулкой, соединенной с кольцом, в которую упирается верхний фланец упругого элемента, помещенного в защитный кожух, а основание каждого из виброизоляторов выполнено коробчатым, включающим в себя горизонтальные опорные пластины, связанные вертикальными перегородками, а каждый из упругих элементов виброизолятора выполнен в виде вибродемпфирующей пружины, содержащей корпус из винтовой, пустотелой и упругой стальной трубки, внутри которой коаксиально и осесимметрично установлена с зазором, по крайней мере, одна дополнительная упругая стальная трубка, а в зазорах между трубками расположен, по крайней мере, один фрикционный элемент, например из полиэтилена, при этом поверхности корпуса и дополнительной упругой стальной трубки соприкасаются с поверхностями фрикционных элементов, а их оси совпадает с осью витков корпуса, при этом центрально, коаксиально и осесимметрично корпусу расположен винтовой упругий стержень, который выполнен сплошным.

На фиг.1 представлена общая компоновочная схема предлагаемой виброизолирующей системы, на фиг.2 - фронтальный разрез виброизолятора, на фиг.3 - фронтальный разрез цилиндрической вибродемпфирующей пружины.

Виброизолирующая система (фиг.1) содержит, по крайней мере, четыре виброизолятора 4, установленных на основании 1 и жестко связанных посредством болтов 5 с опорной платформой 3 для установки виброизолируемого оборудования 2. Каждый из виброизоляторов выполнен в виде упругого элемента 6 и маятникового подвеса 7.

Каждый из виброизоляторов 4 (фиг.2) состоит из основания и маятникового подвеса 7, выполненного в виде резьбовой шпильки 11, соединенной одним концом с опорным рычагом 8 для крепления виброизолируемого оборудования 2, а другим - с упорной шайбой 12 и гайкой 10, связанной со втулкой 13, соединенной с кольцом 14, в которую упирается верхний фланец упругого элемента 9, помещенного в защитный кожух 15. Основание каждого из виброизоляторов выполнено коробчатым, включающим в себя горизонтальные опорные пластины 16 и 18, связанные вертикальными перегородками 17.

Каждый из упругих элементов 9 виброизолятора выполнен в виде вибродемпфирующей пружины (фиг.3), содержащей корпус 19, выполненный из винтовой, пустотелой и упругой стальной трубки, внутри которой коаксиально и осесимметрично установлена с зазором, по крайней мере, одна дополнительная упругая стальная трубка 21, а в зазорах между трубками расположен, по крайней мере, один фрикционный элемент 20, например из полиэтилена, обладающего высоким коэффициентом теплового расширения по сравнению со сталью. При этом поверхности корпуса 19, дополнительной упругой стальной трубки 21 соприкасаются с поверхностями фрикционных элементов 20 и 22, а их оси совпадает с осью витков корпуса. Центрально, коаксиально и осесимметрично корпусу 19, расположен винтовой упругий стержень 23, который может быть выполнен также как корпус и дополнительные упругие стальные трубки полым, как показано на чертеже, либо сплошным (на чертеже не показано). Фрикционные элементы 20 и 22 могут быть выполнены трубчатыми, как показано на чертеже, при этом иметь либо сплошную структуру, например из полиэтилена, как элемент 22, либо комбинированную, как элемент 20, например из полиэтилена с вкраплениями гранул из вибродемпфирующего материала. Возможен вариант, когда фрикционный элемент выполнен в виде гранулированной засыпки из вибродемпфирующего материала (на чертеже не показано).

Возможен вариант, когда винтовой упругий стержень 23, выполнен в виде винтовой пружины с шагом, меньшим на 5÷10% шага винтовой линии корпуса 19, для создания натяга, обеспечивающего функциональное назначение фрикционных элементов 20 и 22.

Виброизолирующая система работает следующим образом.

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 8 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 х, у, z и поворотным колебаниям вокруг этих осей).

Вибродемпфирующая пружина работает следующим образом.

При малых амплитудах колебаний, когда большое затухание нежелательно, рассеиваемая энергия за счет сухого трения между стальной трубкой и фрикционным элементом будет невелика. При больших амплитудах колебаний, особенно при резонансах, демпфирование увеличивается из-за относительного перемещения стальных трубок и фрикционного элемента. Во время длительной работы пружинного амортизатора с большими амплитудами затухание возрастает, так как фрикционный элемент при повышении температуры расширяется в замкнутом объеме в несколько раз больше, чем сталь, увеличивая тем самым давление на стенки стальных трубок, в результате чего возрастает сухое трение и колебания быстро прекращаются.

Таким образом, пружина благодаря избирательным свойствам обеспечивает эффективную пространственную виброизоляцию оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем осям Х, У, Z и поворотные колебания вокруг этих осей) с демпфированием колебаний на резонансе и при различных условиях работы.

Источники информации

1. Кочетов О.С., Сажин Б.С. Снижение шума и вибраций в производстве: теория, расчет, технические решения. М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2001. - 319 с.: стр.120, рис.5.6; стр.287, рис.П.Y.15.

2. Кочетов О.С. Текстильная виброакустика. Учебное пособие для вузов. М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, группа «Совьяж Бево» 2003. - 191 с.: стр.59, рис.3.1; стр.61, рис.3.4а; рис.3.5.

3. Кочетов О.С. Виброизоляторы типа «ВСК-1» для ткацких станков // Текстильная промышленность. - 2000, №5. С.19…20.

4. Кочетов О.С. Расчет пространственной системы виброзащиты. Журнал «Безопасность труда в промышленности», №8, 2009, стр.32-37.

5. Кочетов О.С., Кочетова М.О., Ходакова Т.Д., Шестернинов А.В. Пружинный виброизолятор с маятниковым подвесом // Патент на изобретение №2279589. Опубликовано 10.07.06. Бюллетень изобретений №19.

6. Кочетов О.С., Кочетова М.О., Ходакова Т.Д., Шестернинов А.В. Виброизолирующая система // Патент на изобретение №2279586. Опубликовано 10.07.06.

7. Кочетов О.С., Кочетова М.О., Ходакова Т.Д. Виброизолятор с маятниковым подвесом // Патент на изобретение №2269699. Опубликовано 10.02.06. Бюллетень изобретений №4.

1. Виброизолирующая система, содержащая, по крайней мере, четыре виброизолятора, установленных на основании и жестко связанных посредством болтов с опорной платформой для установки виброизолируемого оборудования, причем каждый из виброизоляторов состоит из основания и маятникового подвеса, выполненного в виде резьбовой шпильки, соединенной одним концом с опорным рычагом для крепления виброизолируемого оборудования, а другим - с упорной шайбой и гайкой, связанной со втулкой, соединенной с кольцом, в которую упирается верхний фланец упругого элемента, помещенного в защитный кожух, а основание каждого из виброизоляторов выполнено коробчатым, включающим в себя горизонтальные опорные пластины, связанные вертикальными перегородками, отличающаяся тем, что каждый из упругих элементов виброизолятора выполнен в виде вибродемпфирующей пружины, содержащей корпус из винтовой пустотелой упругой стальной трубки, внутри которой коаксиально и осесимметрично установлена с зазором, по крайней мере, одна дополнительная упругая стальная трубка, а в зазорах между трубками расположен, по крайней мере, один фрикционный элемент, например из полиэтилена, при этом поверхности корпуса и дополнительной упругой стальной трубки соприкасаются с поверхностями фрикционных элементов, а их оси совпадают с осью витков корпуса, при этом центрально, коаксиально и осесимметрично корпусу расположен винтовой упругий стержень, который выполнен сплошным.

2. Виброизолирующая система по п.1, отличающаяся тем, что фрикционный элемент вибродемпфирующей пружины упругого элемента виброизолятора выполнен из полиэтилена, обладающего высоким коэффициентом теплового расширения по сравнению со сталью.

3. Виброизолирующая система по п.1, отличающаяся тем, что фрикционный элемент вибродемпфирующей пружины упругого элемента виброизолятора выполнен комбинированным, например из полиэтилена с вкраплениями гранул из вибродемпфирующего материала.

4. Виброизолирующая система по п.1, отличающаяся тем, что фрикционный элемент вибродемпфирующей пружины упругого элемента виброизолятора выполнен в виде гранулированной засыпки из вибродемпфирующего материала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит винтовую цилиндрическую пружину, взаимодействующую с маятниковым механизмом.

Изобретение относится к средствам снижения шума на промышленных и транспортных объектах. Технический результат заключается в повышении эффективности шумоглушения на высоких частотах.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит основание, крышку и расположенные между ними упругие элементы с демпфером.

Изобретение относится к средствам защиты от вибрации. Система содержит жесткий опорный каркас, являющийся опорной поверхностью для силовой установки, и виброизоляторы, связывающие каркас с основанием.

Изобретение относится к средствам защиты от вибрации. Система содержит жесткий опорный каркас и виброизоляторы, связывающие каркас с основанием.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Каюта содержит металлический штампосварной каркас, состоящий из несущих профильных конструкций, внутри которых установлены пакеты звуковибротеплоизоляционных элементов.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Каюта содержит металлический штампосварной каркас, состоящий из несущих профильных конструкций, внутри которых установлены пакеты звуковибротеплоизоляционных элементов.

Изобретение относится к средствам защиты человека-оператора от вредного влияния вибрации. Виброизолятор содержит корпус, основание, пружину, нижний и верхний ограничители хода пружины, выполненные из эластомера, и резьбовую втулку, соединяющую пружину с виброизолируемым объектом.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолирующая система содержит платформу, которая опирается на два виброизолятора и демпфирующий элемент, расположенные под платформой.

Изобретение относится к средствам защиты человека-оператора от вредного влияния вибрации. Виброизолированный помост оператора содержит жесткий каркас, настил и упругодемпфированные элементы, связывающие каркас с основанием.

Изобретение относится к средствам снижения шума на промышленных и транспортных объектах. Технический результат заключается в повышении эффективности шумоглушения на высоких частотах. Звукопоглотитель комбинированного типа содержит звукопоглотители активного и реактивного типов, размещенные на жестком каркасе, каркас состоит из двух частей, при этом нижняя, реактивная, часть выполнена в виде жесткого полого цилиндра, днище которого соединено с опорным диском, связывающим его с опорным диском, на котором через упругодемпфирующий элемент закреплена верхняя часть каркаса, которая выполнена в виде жесткой перфорированной цилиндрической обечайки с перфорированной крышкой и сплошным основанием, соединенным с опорным диском, полость цилиндрической обечайки заполнена звукопоглощающим материалом, а соединение верхней и нижней частей выполнено посредством упругодемпфирующего элемента, позволяющего демпфировать высокочастотные колебания, при этом к перфорированной крышке перфорированной цилиндрической обечайки шарнирно закреплен элемент, при помощи которого каркас крепится к требуемому объекту, например потолку производственного помещения, а вокруг жесткой перфорированной цилиндрической обечайки расположен, по крайней мере один, винтовой звукопоглощающий элемент, выполненный по форме в виде цилиндрической винтовой пружины, охватывающей ее, и опирающийся на опорный диск, причем полость цилиндра реактивной части каркаса герметично закрыта опорным диском с, по крайней мере, одним отверстием, выполняющим функцию горловины резонатора Гельмгольца, который образован совместно с полостью цилиндра, а вокруг полого цилиндра, расположен, по крайней мере один, винтовой звукопоглощающий элемент, выполненный по форме в виде цилиндрической винтовой пружины, охватывающей полый цилиндр, и упирающийся в опорные диски. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении упругогистерезисных элементов из проволочного материала, применяемых в виброизоляторах и демпферах колебаний агрегатов и приборов. Способ включает прессование заготовок, содержащих слои сетки, сплетенной из проволочных спиралей, растянутых до шага, равного диаметру спирали, которые располагают перпендикулярно действующей на упругогистерезисный элемент растягивающей силе. Часть слоев сетки сплетают из спиралей правой свивки, а часть - из спиралей левой свивки, и располагают их с чередованием из условия расположения осей спиралей в контактирующих слоях параллельно друг другу и перпендикулярно действующей растягивающей силе. Используют предварительно напряженную сетку, у которой из каждой пары контактирующих спиралей одна упруго растянута, а другая - упруго сжата одной и той же нагрузкой, приложенной вдоль оси спиралей из условия нахождения самой сетки в упругом равновесном состоянии. Чередующиеся слои сетки со спиралями правой и левой свивки формируют в блоки, в одних из которых оси спиралей перпендикулярны одной растягивающей силе, а в других - другой растягивающей силе, перпендикулярной первой Блоки чередуют с образованием заготовки из условия контакта друг с другом слоев сетки с одинаковой свивкой спиралей, при этом число слоев в различных блоках выбирают в зависимости от действующей на блок растягивающей нагрузки, перпендикулярной осям спиралей блока. Повышается прочность изделия на разрыв по двум взаимно перпендикулярным плоскостям.2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к средствам защиты зданий и сооружений от сейсмической нагрузки. Виброизолятор содержит корпус, основание в виде круглого подпятника, пружину и резьбовую втулку, соединяющую пружину с виброизолируемым объектом. Нижний и верхний ограничители хода пружины выполнены из эластомера. В осевом отверстии нижнего ограничителя хода пружины расположены два дополнительных демпфирующих элемента, один из которых имеет форму цилиндроконической втулки и выполнен из полиуретана, а другой расположен внутри первого, имеет цилиндрическую форму и выполнен упругим сетчатым. Внутри пружины размещен дополнительный демпфер в виде упругого сетчатого элемента. Пружина содержит корпус, выполненный из винтовой пустотелой упругой стальной трубки. Внутри корпуса коаксиально установлена с зазором дополнительная упругая стальная трубка. В зазорах между трубками расположен фрикционный элемент из полиэтилена, обладающего высоким коэффициентом теплового расширения по сравнению со сталью. Поверхности корпуса и дополнительной упругой стальной трубки соприкасаются с поверхностями фрикционных элементов. Коаксиально корпусу расположен винтовой сплошной упругий стержень. Фрикционные элементы выполнены трубчатыми. Достигается повышение эффективности виброизоляции. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к средствам защиты человека-оператора от вредного влияния вибрации. Виброизолятор содержит корпус, основание, пружину, нижний и верхний ограничители хода пружины, выполненные из эластомера, и резьбовую втулку. Корпус жестко связан с основанием, выполненным в виде круглого подпятника. На подпятник опирается нижний ограничитель хода пружины цилиндрической формы с осевым цилиндроконическим отверстием. Пружина взаимодействует с верхним и нижним ограничителями хода через нижний опорный стакан и верхнюю охватывающую пружину крышку, которая жестко соединена с резьбовой втулкой. К основанию корпуса при помощи верхней нажимной шайбы прикреплен демпфер. Демпфер содержит сетчатый упругий элемент, который фиксируется нижней и верхней шайбами и опирается на основание. Основание выполнено в виде пластины с крепежными отверстиями. Нижняя шайба соединена с основанием. Верхняя нажимная шайба соединена с центрально расположенным кольцом, охватываемым соосно расположенным кольцом, соединенным с основанием. Упругий сетчатый элемент выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого полиуретаном. Пружина выполнена конической, ее внутренний объем залит полиуретаном. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме и упрощение конструкции и монтажа. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения. Устройство содержит прижимной лист, имеющий не менее двух групп условных прямоугольных участков между соседними креплениями. Прижимной лист выполнен с толщиной от 0,05 до 0,5 толщины демпфируемой конструкции. Каждая группа содержит участки одинаковых размеров. Среднегеометрическая величина размеров участков наибольшей площади определяется длиной изгибной волны прижимного листа на низшей частоте диапазона. Среднегеометрическая величина размеров участков с меньшей площадью отличается от аналогичной величины участков групп с участками большей площади не менее чем в 1,2 раза. Достигается расширение не менее чем в 2 раза частотного диапазона гашения вибраций. 1 ил.

Изобретение относится к средствам защиты зданий и сооружений от сейсмической нагрузки. Виброизолятор содержит корпус, основание в виде круглого подпятника, пружину и резьбовую втулку, соединяющую пружину с виброизолируемым объектом. Нижний и верхний ограничители хода пружины выполнены из эластомера. В осевом отверстии нижнего ограничителя хода пружины расположены два дополнительных демпфирующих элемента, один из которых имеет форму цилиндроконической втулки и выполнен из полиуретана, а другой расположен внутри первого, имеет цилиндрическую форму и выполнен упругим сетчатым. Внутри пружины размещен цилиндрический демпфер из эластомера, например полиуретана. На цилиндрической поверхности демпфера выполнена винтовая канавка, эквидистантная винтовой поверхности пружины. Между соприкасающимися винтовыми поверхностями демпфера и пружины расположен слой смазки, например солидола. Достигается повышение эффективности виброизоляции. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит корпус, параллельно установленные упругие элементы и нажимные шайбы. Упругие элементы выполнены в виде пружины со встроенным демпфером, соединенной с верхней и нижней нажимными шайбами. Втулка из объемного сетчатого переплетения размещена внутри пружины между нажимными шайбами. Пружина выполнена винтовой цилиндрической и состоит из двух частей со встречно направленными концами. Первая часть пружины имеет витки прямоугольного сечения с закругленными кромками, а вторая часть выполнена полой. Встречно направленный конец первой части размещен в полости второй. Зазоры сегментного профиля контактирующих частей пружины заполнены антифрикционной смазкой. На конце второй части пружины установлена уплотнительная манжета для предотвращения утечки смазки. Первую часть винтовой пружины охватывает трубка из демпфирующего материала, например полиуретана. Достигается повышение эффективности виброизоляции. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит корпус, установленный на основании, и упругий элемент. Корпус выполнен в виде нижней плиты и двух вертикальных стоек. Нижний конец каждой стойки жестко закреплен в нижней плите корпуса. Верхние концы стоек связаны между собой S-образным рычагом. Соосно первой стойке установлен упругий элемент, выполненный в виде пружины, взаимодействующей с виброизолируемым объектом посредством S-образного рычага. Вторая стойка выполнена из упругого материала и имеет круглую, или в виде многоугольника, или в виде эллипса форму поперечного сечения. В зазоре между поверхностями второй стойки и контактирующей с ней втулкой, расположенной в фиксирующем отверстии основания виброизолируемого объекта, расположена антифрикционная смазка, например, типа «солидол». Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме и гашение горизонтальных колебаний. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолирующая система содержит четыре виброизолятора, имеющих разную жесткость. Платформа опирается на два вертикально расположенных виброизолятора и демпфирующий элемент, расположенные под платформой. Один виброизолятор расположен над свободным концом платформы и закреплен другим торцом на рычаге. На рычаге закреплены два виброизолятора с противоположных сторон относительно свободного конца платформы. На противоположном конце платформы установлен демпфирующий элемент. Каждый из виброизоляторов выполнен в виде пружины со встроенным демпфером. Пружина выполнена винтовой цилиндрической и состоит из двух частей со встречно направленными концами. Первая часть пружины имеет витки прямоугольного сечения с закругленными кромками, а вторая часть выполнена полой. Встречно направленный конец первой части размещен в полости второй. Зазоры сегментного профиля контактирующих частей пружины заполнены антифрикционной смазкой. На конце второй части пружины установлена уплотнительная манжета для предотвращения утечки смазки. Первую часть винтовой пружины охватывает трубка из демпфирующего материала, например полиуретана. Достигается повышение эффективности виброизоляции. 3 ил.
Наверх