Виброизолятор кочетова



Виброизолятор кочетова
Виброизолятор кочетова

 


Владельцы патента RU 2597058:

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. В качестве материала кольца использована рессорная сталь. Внутренняя поверхность кольца покрыта фрикционным материалом. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 1 з.п. ф-лы, 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, содержащим 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 резинокордной оболочки. При этом установка эластичной части демпфирующего элемента виброизолятора осуществляется в статическом состоянии с натягом на фрикционную часть.

В качестве материала кольца 13 может быть использован упругодемпфирующий элемент, например рессорная сталь, при этом внутренняя поверхность кольца покрыта фрикционным материалом (на чертеже не показано).

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

Возможен вариант, когда поверхность кольца покрыта фрикционным материалом, выполненным из композиции, включающей следующие компоненты при их соотношении, мас. %:

- смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных смол в соотношении 1:(0,2-1,0) - 28÷34%,

- волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0), - 12÷19%,

- графит - 7÷18%,

- модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремния, - 7÷15%,

- баритовый концентрат - 20÷35%,

- тальк - 1,5÷3,0%.

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.

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.

1. 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, при этом установка эластичной части демпфирующего элемента виброизолятора осуществляется в статическом состоянии с натягом на фрикционную часть, отличающийся тем, что в качестве материала кольца использован упругодемпфирующий элемент, например рессорная сталь, при этом внутренняя поверхность кольца покрыта фрикционным материалом.

2. Виброизолятор по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя поверхность кольца покрыта фрикционным материалом, выполненным из композиции, включающей следующие компоненты при их соотношении, мас. %:
- смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных смол в соотношении 1:(0,2-1,0) - 28÷34%,
- волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0), - 12÷19%,
- графит - 7÷18%,
- модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремния, - 7÷15%,
- баритовый концентрат - 20÷35%,
- тальк - 1,5÷3,0%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит корпус и пять параллельно установленных упругих элементов, расположенных между верхней крышкой и основанием.

Изобретение относится к машиностроению. Тарельчатый упругий элемент содержит каркас, в котором установлен упругий элемент.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит основание, упругие элементы и опорные узлы.

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. Виброизолятор содержит корпус, основание, цилиндрическую равночастотную пружину с комбинированным демпфером внутри, нижний и верхний ограничители хода пружины, выполненные из эластомера, и резьбовую втулку. Корпус жестко связан с основанием, выполненным в виде круглого подпятника, на который опирается нижний цилиндрический ограничитель хода пружины. Пружина взаимодействует с верхним и нижним ограничителями хода через нижний опорный стакан и верхнюю охватывающую пружину крышку, которая жестко соединена с резьбовой втулкой. На крышке закреплен верхний ограничитель хода пружины, выполненный в виде цилиндрической втулки. На торцевой поверхности крышки закреплен упругий ограничитель динамического хода объекта, выполненный из эластомера. В крышке выполнено отверстие для закачки в систему смазочного вязкого материала, например солидола. В осевом цилиндроконическом отверстии нижнего ограничителя хода расположены два дополнительных демпфирующих элемента, один из которых выполнен из полиуретана, а другой - в виде сетчатого элемента. Комбинированный демпфер выполнен в виде двух цилиндрических втулок, одна из которых выполнена из фрикционного материала. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит корпус, основание, упругий элемент, нижний и верхний ограничители хода упругого элемента. Корпус жестко связан с основанием, выполненным в виде круглого подпятника. Упругий элемент взаимодействует с верхним и нижним ограничителями хода через нижний опорный стакан и верхнюю крышку, которая жестко соединена с резьбовой втулкой. В резьбовой втулке закреплен винт для соединения упругого элемента с виброизолируемым объектом. Корпус в верхней части соединен с крышкой, на которой закреплен упругий ограничитель динамического хода объекта, выполненный из эластомера. В крышке, перпендикулярно ее оси, выполнено отверстие для закачки в систему смазочного вязкого материала, например солидола. Упругий элемент содержит два соосно расположенных кольца и цилиндрическую винтовую пружину. Кольца соединены между собой посредством трех упругих плоских пластин. Пружина расположена между нижней поверхностью крышки и верхним кольцом. К нижней части нижнего кольца прикреплено кольцо из фрикционного материала. Витки пружины покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит основание, опорную платформу и расположенный между ними упругий элемент, выполненный в виде цилиндрической равночастотной пружины. Нижний фланец пружины закреплен на упругом основании, а верхний - на опорной пластине. На опорной платформе посредством крепежных элементов закреплен виброизолируемый объект с переменной технологической массой. Платформа связана с опорным узлом охватывающими регулировочные болты гайками. Опорный узел закреплен на опорной пластине виброизолятора с помощью регулировочных болтов, жестко соединенных со втулками. Каждый из опорных узлов содержит вибродемпфирующие втулки, установленные коаксиально регулировочным болтам. Упругое основание посредством трех стоек с винтами и с коаксиально расположенными снаружи стоек эластичными втулками соединено с нижней платформой виброизолятора. Под упругим основанием нижнего фланца пружины размещен цилиндроконический демпфер. Демпфер выполнен в виде последовательно соединенных конической и цилиндрической винтовых пружин, витки которых покрыты слоем эластомера, например полиуретаном. Упругое основание состоит из чередующихся между собой слоев упругого и вибродемпфирующего материалов. Достигается повышение эффективности виброизоляции. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолирующая система содержит основание, опорную платформу и расположенные между ними два пружинных виброизолятора с равночастотными пружинами. Нижний фланец пружины закреплен на упругом основании, а верхний - на опорной пластине. На опорной платформе посредством крепежных элементов закреплен виброизолируемый объект с переменной технологической массой. Платформа с помощью вертикальных и горизонтальных рычагов связана с опорными узлами. Опорные узлы закреплены на опорной пластине каждого виброизолятора с помощью регулировочных болтов, жестко соединенных со втулками охватывающими регулировочные болты гайками. Упругое основание посредством трех стоек с винтами и с коаксиально расположенными снаружи стоек эластичными втулками соединено с нижней платформой виброизолятора. Под упругим основанием нижнего фланца пружины размещен цилиндроконический демпфер. Демпфер выполнен в виде последовательно соединенных конической и цилиндрической винтовых пружин, витки которых покрыты слоем эластомера, например полиуретаном. Упругое основание состоит из чередующихся между собой слоев упругого и вибродемпфирующего материалов. Достигается повышение эффективности виброизоляции. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит основание, опорную платформу и расположенный между ними упругий элемент, выполненный в виде цилиндрической равночастотной пружины. На опорной пластине виброизолятора верхнего фланца пружины закреплен виброизолируемый объект с переменной технологической массой. Нижний фланец пружины закреплен на упругом основании. Основание посредством трех стоек с винтами и с коаксиально расположенными снаружи стоек эластичными втулками соединено с нижней платформой виброизолятора. Под упругим основанием нижнего фланца пружины размещен цилиндроконический демпфер. Демпфер установлен своей цилиндрической частью на нижней платформе каждого виброизолятора. Коническая часть демпфера связана с упругим основанием пружины. Демпфер выполнен в виде последовательно или параллельно соединенных конической и цилиндрической винтовых пружин, витки которых покрыты слоем эластомера, например полиуретаном. В случае параллельного соединения пружины размещаются коаксиально. Достигается повышение эффективности виброизоляции. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Сетчатый элемент содержит корпус, упругие элементы и нажимные шайбы. Упругие элементы выполнены из пружинного элемента и комбинированного упругодемпфирующего элемента. Пружинный элемент соединен с верхней и нижней нажимными шайбами. Комбинированный упругодемпфирующий элемент размещен внутри пружинного элемента между нажимными шайбами и выполнен в виде коаксиально расположенных внутренних втулок, а также центрального стержня, имеющих одинаковую высоту. Ближайшая к периферийной части упругодемпфирующего элемента втулка выполнена из литьевого полиуретана. Установленная внутри нее втулка выполнена из объемного сетчатого переплетения и контактирует внутренней поверхностью с центральным стержнем. Центральный стержень установлен напротив резьбовых отверстий для крепления виброизолируемого объекта и выполнен из литьевого полиуретана. Центральный стержень комбинированного упругодемпфирующего элемента выполнен с полостью внутри, заполненной крошкой из спеченного фрикционного материала на основе меди. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Тарельчатый упругий элемент содержит два плоских упругих коаксиально расположенных кольца с центральным отверстием. Кольца расположены в параллельных горизонтальных плоскостях и жестко соединены между собой посредством двух упругих элементов. Упругие элементы радиально расположены в горизонтальной плоскости и под углом, находящимся в пределах 10÷80°, - в вертикальной плоскости. Упругие элементы выпукло- или вогнуто-изогнуты по сферической поверхности и выполнены в виде цилиндрических упругих вибродемпфирующих стержней. Стержни состоят из жесткого упругого сердечника, размещенного в цилиндрической оболочке из полиуретана. Упругие элементы закреплены на кольцах крепежными резьбовыми элементами или как клеевое соединение. Полости, образованные кольцами, заполнены упругодемпфирующим комбинированным элементом, выполненным из крошки твердых вибродемпфирующих материалов, залитой эластомером, например полиуретаном. Между кольцами и упругодемпфирующим комбинированным элементом расположены дополнительные вибродемпфирующие слои, например, из иглопробивного материала типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 2 ил.
Наверх