Виброизолятор рессорного типа



Виброизолятор рессорного типа
Виброизолятор рессорного типа

 


Владельцы патента RU 2594261:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит основание, упругие элементы и опорные узлы. Упругие элементы выполнены в виде пакета верхних и нижних упругих элементов арочного типа, обращенных навстречу друг к другу. Каждый из пакетов выполнен в виде набора чередующихся во взаимно перпендикулярных направлениях плоских пружин. 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 комбинированным и состоит из фрикционной и эластичной частей. Фрикционная часть выполнена в виде втулок с фланцами на торцах и отрезка троса, навитого по замкнутому контуру втулки. Втулки связаны с упругими элементами посредством заклепок. Эластичная часть выполнена в виде упругодемпфирующего кольца, охватывающего снаружи отрезок троса. Дополнительный упругий элемент расположен внутри пакетов упругих элементов и жестко закреплен посредством клеевого состава между головками болтов. Болты закреплены на упругих элементах с помощью гаек. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 2 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.

Известно применение рессорных упругих элементов для виброизоляции технологического оборудования в текстильной промышленности [1, 2, 3, 4]. Расчеты показывают высокую эффективность этих 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 существенный динамический ход рессорных упругих элементов, что трудно осуществить при сохранении габаритов виброизолирующих систем.

Известно применение рессорных виброизоляторов [5, 6], содержащих основание, стойку, упругие элементы рессорного типа и опорные узлы, на одном из концов основания жестко закреплен опорный узел, состоящий из верхней и нижней пластин, жестко крепящих между собой конец рессоры, на свободном конце которой устанавливается фиксирующий элемент с двумя листовыми арочными упругими элементами, а между основанием и рессорой размещен дополнительный упругий элемент из эластомера.

Недостатком такого типа виброизоляторов является их небольшой габарит по высоте, так как они относятся к категории опорных виброизолирующих систем, где габаритные размеры по высоте ограничены, а следовательно, их собственная частота колебаний лежит в среднечастотном диапазоне.

Известны рессорные равночастотные виброизоляторы [7, 8], содержащие основание, стойку, упругий элемент рессорного типа и опорный узел, а упругий элемент рессорного типа выполнен переменного сечения в плоскости, параллельной основанию, причем площадь сечения увеличивается от опорного узла, на котором крепится виброизолируемый объект, к стойке, в которой жестко фиксируется другой конец упругого элемента.

Недостатком такого типа виброизоляторов является сравнительно невысокая надежность в резонансном режиме из-за износа демпфера сухого трения, что несколько снижает эффективность виброзащиты.

Известен виброизолятор равночастотный рессорного типа [9], содержащий упругие элементы в виде плоских пружин, при этом одни из концов плоских пружин закреплены между двумя пластинами, расположенными в верхней части виброизолятора, на которых закреплена коническая винтовая пружина, а другие концы соединены с помощью кольцевого отгиба на плоских пружинах с фрикционными башмаками, выполненными в виде П-образных стоек, жестко связанных с основанием башмаков.

Недостатком такого типа виброизоляторов является большая стоимость системы виброзащиты, которая не всегда оправдана из-за их невысокой надежности.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор рессорного типа по патенту РФ №2269700 [10] (прототип), содержащий основание, стойку, упругие элементы рессорного типа и опорные узлы, а на одном из концов основания жестко закреплен перпендикулярно основанию стержень с резьбовым концом, на котором устанавливается стойка, фиксирующая упругий элемент рессорного типа посредством скошенных опорных элементов и крышки, причем угол скоса опорных элементов лежит в интервале 10…30°.

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 виброизоляторе, содержащем основание, упругие элементы и опорные узлы, упругие элементы выполнены плоскими в виде пакета верхних и нижних упругих элементов арочного типа, обращенных навстречу друг другу, причем каждый из пакетов выполнен в виде набора чередующихся во взаимно перпендикулярных направлениях плоских пружин, каждая из которых 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 комбинированным и состоит из фрикционной и эластичной частей, причем фрикционная часть выполнена в виде расположенных параллельно оси виброизолятора втулок с фланцами на торцах и отрезка троса, навитого по замкнутому контуру в плоскости, перпендикулярной оси виброизолятора, на втулки, которые связаны с упругими элементами посредством заклепок, а эластичная часть выполнена в виде упругодемпфирующего кольца, охватывающего снаружи отрезок троса, навитого по замкнутому контуру в плоскости, перпендикулярной оси виброизолятора, на втулки.

На фиг. 1 изображен фронтальный разрез предлагаемого виброизолятора, на фиг. 2 - вид сверху.

Виброизолятор содержит пакет верхних упругих элементов 1 и пакет нижних упругих элементов 2 арочного типа, обращенных навстречу друг другу. Каждый из пакетов выполнен в виде набора чередующихся во взаимно перпендикулярных направлениях плоских пружин 3 и 4, каждая из которых 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 виброизолятора выполнен комбинированным и состоит из фрикционной и эластичной частей.

Фрикционная часть выполнена в виде расположенных параллельно оси виброизолятора втулок 7 и 8 с фланцами на торцах и отрезка троса 9, навитого по замкнутому контуру в плоскости, перпендикулярной оси виброизолятора, на втулки 7 и 8. Втулки 7 и 8 связаны с упругими элементами 1 и 2 посредством заклепок 10.

Эластичная часть выполнена в виде упругодемпфирующего кольца 13, охватывающего снаружи отрезок троса 9, навитого по замкнутому контуру в плоскости, перпендикулярной оси виброизолятора, на втулки 7 и 8. В качестве материала кольца 13 может быть использован эластомер, например, резина, полиуретан или комбинированный материал, например в виде резино-кордной оболочки. При этом установка эластичной части демпфирующего элемента виброизолятора осуществляется в статическом состоянии с натягом на фрикционную часть.

Болты 11, закрепленные на упругих элементах с помощью гаек 12, обеспечивают связь виброизолятора с вибрирующим и виброизолируемым объектами (не показаны).

Внутри пакета верхних и нижних упругих элементов арочного типа коаксиально и осесимметрично установлен дополнительный упругий элемент 14, расположенный между головками болтов 11, закрепленных на упругих элементах с помощью гаек 12, причем крепление дополнительного упругого элемента 14 осуществляется жестким, посредством, например, клеевого состава, а дополнительный упругий элемент 14 выполнен в виде цилиндрической винтовой пружины.

Дополнительный упругий элемент 14 может быть выполнен в виде равночастотной конической винтовой пружины (показано).

Возможен вариант, когда дополнительный упругий элемент выполнен в виде цилиндрической винтовой пружины или равночастотной конической винтовой пружины, витки которых покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.

Виброизолятор работает следующим образом.

При воздействии внешней нагрузки упругие элементы 1 и 2 деформируются в осевом и радиальном направлениях. Радиальная деформация упругих элементов сопровождается изменением величины диаметра центров крепежных элементов 10 и деформацией в радиальных направлениях фрикционного демпфирующего элемента, связанного с упругими элементами 1 и 2 через втулки 7 и 8 и заклепки 10. При этом все участки троса 9, расположенные между втулками 7 и 8, изгибаются, в результате чего рассеивается часть подводимой к виброизолятору энергии за счет взаимного трения между проволоками и прядями троса 9, трения самого троса 9 о втулки 7 и 8 при значительных контактных давлениях между проволоками и прядями, а также между тросом и втулками, которые обусловлены перегибами троса на втулках 7 и 8. Кроме того, дополнительное рассеивание энергии происходит в результате взаимодействия упругодемпфирующего кольца 13, охватывающего снаружи отрезок троса 9.

Чередование взаимного расположения плоских пружин 3 и 4, составляющих упругие элементы 1 и 2 арочного типа, во взаимно перпендикулярных направлениях обеспечивает наличие зазора между плоскими пружинами, что исключает их взаимное трение при деформациях упругого элемента, что придает ему практически чисто упругие свойства.

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.

Внутри пакета верхних и нижних упругих элементов арочного типа коаксиально и осесимметрично установлен дополнительный упругий элемент 14, который выполнен в виде цилиндрической винтовой пружины и способствует повышению нагрузочной составляющей виброизолятора.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает увеличение грузоподъемности при меньшем весе виброизолятора, упрощение конструкции, повышение виброизолирующих качеств в зарезонансной зоне частот, оперативность подбора упругодемпфирующих характеристик для конкретных условий эксплуатации, а также возможность повышения виброзащитных качеств на резонансе.

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. 196, рис. 5.64.

2. Кочетов О.С. Текстильная виброакустика. Учебное пособие для вузов. М: МГТУ им. А.Н. Косыгина, группа «Совьяж Бево» 2003. - 191 с.: стр. 60, рис. 3.2.

3. Кочетов О.С. Методика расчета виброизоляторов рессорного типа для ткацких станков // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 2002, №2. С. 103…107.

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. Виброизолятор рессорный // Патент на изобретение №2267038. Опубликовано 27.12.05. Бюллетень изобретений №36.

6. Кочетов О.С., Кочетова М.О., Ходакова Т.Д. Пространственный рессорный виброизолятор // Патент на изобретение №2276295. Опубликовано 10.05.06. Бюллетень изобретений №13.

7. Кочетов О.С., Кочетова М.О., Ходакова Т.Д. Виброизолятор рессорный равночастотный // Патент на изобретение №2267039. Опубликовано 27.12.05. Бюллетень изобретений №36.

8. Кочетов О.С., Кочетова М.О., Ходакова Т.Д., Шестернинов А.В. Рессорный виброизолятор // Патент на изобретение №2282073. Опубликовано 20.08.06. Бюллетень изобретений №23.

9. Кочетов О.С., Кочетова М.О., Ходакова Т.Д., Шестернинов А.В., Стареев М.Е. Виброизолятор равночастотный рессорного типа // Патент на изобретение №2299370. Опубликовано 10.07.06. Бюллетень изобретений №14.

10. Кочетов О.С., Кочетова М.О., Ходакова Т.Д. Виброизолятор рессорного типа // Патент на изобретение №2269700. Опубликовано 10.02.06. Бюллетень изобретений №4.

Виброизолятор, содержащий основание, упругие элементы и опорные узлы, упругие элементы выполнены плоскими в виде пакета верхних и нижних упругих элементов арочного типа, обращенных навстречу друг другу, причем каждый из пакетов выполнен в виде набора чередующихся во взаимно перпендикулярных направлениях плоских пружин, каждая из которых 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 комбинированным и состоит из фрикционной и эластичной частей, причем фрикционная часть выполнена в виде расположенных параллельно оси виброизолятора втулок с фланцами на торцах и отрезка троса, навитого по замкнутому контуру в плоскости, перпендикулярной оси виброизолятора, на втулки, которые связаны с упругими элементами посредством заклепок, а эластичная часть выполнена в виде упругодемпфирующего кольца, охватывающего снаружи отрезок троса, навитого по замкнутому контуру в плоскости, перпендикулярной оси виброизолятора, на втулки, а в качестве материала кольца использован эластомер, например резина, полиуретан или комбинированный материал, в виде резинокордной оболочки, при этом установка эластичной части демпфирующего элемента виброизолятора осуществляется в статическом состоянии с натягом на фрикционную часть, отличающийся тем, что внутри пакета верхних и нижних упругих элементов арочного типа коаксиально и осесимметрично установлен дополнительный упругий элемент, расположенный между головками болтов, закрепленных на упругих элементах с помощью гаек, причем крепление дополнительного упругого элемента осуществляется жестким посредством, например, клеевого состава, а дополнительный упругий элемент выполнен в виде цилиндрической винтовой пружины, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном, или в виде равночастотной конической винтовой пружины, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению. Упругий элемент содержит корпус, выполненный в виде верхней и нижней нажимных шайб с буртиками и резьбовыми отверстиями.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит корпус в виде вертикальной стойки, проходящей через центральное отверстие пружины.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит корпус в виде вертикальной стойки, проходящей через центральное отверстие пружины со встроенным демпфером.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит плоские упругие и фрикционные демпфирующие элементы.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит корпус, основание, цилиндрическую равночастотную пружину с демпфером из эластомера внутри, нижний и верхний ограничители хода пружины, выполненные из эластомера, и резьбовую втулку.

Изобретение относится к машиностроению. Пакет кольцевых пружин содержит внешние и внутренние кольцевые упругие конусные диски.

Изобретение относится к машиностроению. Пружина состоит из последовательно чередующихся кольцевых упругих конусных дисков большего и меньшего диаметров, размещенных между основанием и крышкой.

Изобретение относится к машиностроению. Пакет кольцевых пружин содержит внешние и внутренние кольцевые упругие конусные диски.

Изобретение относится к машиностроению. Пружина состоит из последовательно чередующихся кольцевых упругих конусных дисков большего и меньшего диаметров, размещенных между основанием и крышкой.

Изобретение относится к машиностроению. Пакет кольцевых пружин содержит внешние и внутренние кольцевые упругие конусные диски.

Изобретение относится к машиностроению. Тарельчатый упругий элемент содержит каркас, в котором установлен упругий элемент. Нижняя часть каркаса состоит из основания, выполненного в виде диска с кольцевой внутренней проточкой. Упругий элемент содержит два плоских упругих соосно расположенных кольца. Кольца соединены между собой посредством трех упругих плоских пластин, расположенных между выемками наклонно по отношению к оси колец. Нижнее кольцо упругого элемента размещено в проточке диска. К нижней части нижнего кольца прикреплено кольцо из фрикционного материала для создания сухого трения. Верхняя часть каркаса выполнена в виде крышки, представляющей собой диск с центральной кольцевой выемкой. Крышка жестко связана посредством винтов с верхним кольцом упругого элемента. В центральной кольцевой выемке крышки размещен слой вибродемпфирующего материала, на котором фиксируется установочная плита для крепления виброизолируемого объекта. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит корпус и пять параллельно установленных упругих элементов, расположенных между верхней крышкой и основанием. Каждый упругий элемент состоит из пружинного элемента и втулки из объемного сетчатого переплетения, размещенной внутри пружинного элемента. Пружинный элемент соединен с верхней и нижней нажимными шайбами, а упругий сетчатый элемент расположен между ними. Крепление упругих элементов к крышке и основанию осуществляется посредством винтов, закрепленных на верхней и нижней нажимных шайбах. Для крепления основания к платформе предусмотрены пять установочных отверстий. Крышка и основание выполнены круглыми. На крышке закреплен пластмассовый кожух. Внутри упругого сетчатого элемента расположен центральный стержень. Стержень выполнен из литьевого полиуретана и имеет одинаковую с упругим элементом высоту. Между внешней поверхностью стержня и внутренней поверхностью сетчатого упругого элемента расположен выполненный из резины дополнительный демпфер, одинаковой с ними высоты. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх