Виброизолирующая опора судовой дизельной энергетической установки
Владельцы патента RU 2611325:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (RU)
Изобретение относится к машиностроению. Опора содержит наружные и внутренние нижние и верхние плоские опорные элементы, упругий, упругодемпфирующий и крепежные элементы. Упругий элемент выполнен из двухрядных одинарных или нескольких концентрических пружин сжатия между наружными опорными элементами. Центрирующее средство пружин сжатия выполнено в виде сквозных отверстий на внутренних опорных элементах. Упругодемпфирующий элемент выполнен из зигзагообразных элементов одного стального каната с образованием петель, расположенного по всему периметру опорных элементов. Наружные опорные элементы выполнены прямоугольной формы или торцами по ширине или по длине выполнены полукруглыми. Внутренние опорные элементы торцами по ширине или по длине выполнены полукруглыми. Достигается увеличение жесткости на сдвиг по продольной оси опоры, улучшение компоновки опоры. 1 з.п. ф-лы, 17 ил.
Изобретение относится к виброизолирующим опорам судовых дизельных энергетических установок, а также может быть использовано для защиты от вибрации, ударов и сотрясений других объектов техники.
Известна виброизолирующая опора - патент на изобретение РФ №2479765 «Виброизолирующее устройство», кл. F16F 7/14 - опубл. 20.04.2013, содержащая упругодемпфирующий элемент из двух частей непрерывного стального каната с образованием петель, верхний и нижний опорные элементы в виде плоских прямых пластин таврового профиля, петлеудерживающие средства в виде прижимных и крепежных элементов, расположенных справа и слева от стоек верхнего и нижнего тавровых опорных элементов.
Существенными недостатками опоры являются недостаточная продольная жесткость на сдвиг и сложность конструкции, особенно опорных элементов.
Наиболее близким техническим решением является виброизолирующая опора по патенту на полезную модель РФ №144800, «Виброизолятор», принятая за прототип. Опора содержит наружные и внутренние нижние и верхние плоские опорные элементы, упругий, упругодемпфирующий и крепежные элементы. Упругий элемент выполнен, по меньшей мере, из двухрядных одинарных или нескольких концентрических пружин сжатия между наружными нижним и верхним опорными элементами, а центрирующее средство пружин сжатия выполнено в виде сквозных отверстий на нижнем и верхнем внутренних опорных элементах. Упругодемпфирующий элемент выполнен из двух частей - непрерывных зигзагообразных с образованием петель стального каната, расположенных с двух сторон по длине опоры. Для крепления по длине с двух сторон опоры петель упругодемпфирующего стального канатного непрерывного зигзагообразного элемента предусмотрены крепежные средства и соответствующие отверстия под них.
Существенными недостатками известного технического решения являются недостаточная жесткость на сдвиг по продольной оси, выполнение упругодемпфирующего элемента из двух непрерывных зигзагообразных с образованием петель стального каната кусков, расположенных с двух сторон по длине опоры.
Техническими результатами предлагаемого изобретения являются:
1. Достижение увеличения жесткости на сдвиг по продольной оси опоры.
2. Выполнение упругодемпфирующего элемента из одного куска непрерывного зигзагообразного с образованием петель стального каната, которые расположены по всему периметру опорных элементов и составляют замкнутый контур.
3. Усовершенствование компоновки опоры.
Указанные технические результаты и особенности достигаются тем, что: в виброизолирующей опоре судовой дизельной энергетической установки, содержащей наружные и внутренние нижние и верхние плоские опорные элементы, упругий, упругодемпфирующий и крепежные элементы, при этом упругий элемент выполнены из по меньшей мере двухрядных одинарных или нескольких концентрических пружин сжатия между наружными нижним и верхним опорными элементами, а центрирующее средство пружин сжатия выполнено в виде сквозных отверстий на нижнем и верхнем внутренних опорных элементах, упругодемпфирующий элемент выполнен из зигзагообразных элементов стального каната с образованием петель, согласно изобретению:
1. Внутренние нижняя и верхняя плоские опорные элементы торцами по ширине или по длине выполнены полукруглыми, наружные нижние и верхние плоские опорные элементы торцами по ширине или по длине выполнены полукруглыми, или прямоугольными.
2. Упругодемпфирующий элемент выполнен из одного куска непрерывного зигзагообразного с образованием петель стального каната, расположенного по всему периметру наружных и внутренних нижних и верхних опорных элементов опоры.
3. В торцевых пространствах, образованных между полукруглыми площадками наружных и внутренних нижних и верхних опорных элементов, размещены дополнительные пружины. Указанное решение обеспечивает увеличение несущей способности и улучшенную компоновку опоры. В некоторых случаях допускается также компоновочная схема без указанных дополнительных пружин.
4. Для крепления опоры с одной стороны к объекту, а с другой стороны к фундаменту предусмотрены отверстия, то есть для прямоугольных наружных плоских пластин - по углам и по продольной оси, а по второму варианту - только по продольной оси.
5. Виброизолирующая опора может быть выполнена как с пружинами, так и без пружин, причем пружины могут быть предусмотрены по различным компоновочным схемам.
Техническое решение поясняется чертежами и фотографиями представленными на фиг. 1-17.
фиг. 1-3 вид опоры с пружинами соответственно с торца, сбоку и сверху,
фиг. 4 - главный вид опоры с пружинами.
фиг. 5 - главный вид опоры с пружинами без верхнего наружного опорного элемента.
фиг. 6 - упругодемпфирующий элемент с крепежными винтами,
фиг. 7 - упругодемпфирующий элемент,
фиг. 8 - пружины.
фиг. 9 - главный вид наружных и внутренних опорных элементов,
фиг. 10-11 вид опоры без пружин соответственно с торца и сбоку,
фиг. 12 - главный вид опоры без пружин.
фиг. 13 - главный вид опоры с расположением пружин в два ряда и по одной пружине с торцов по продольной оси опоры.
Фиг. 14-17 - фотографии опытных образцов опор.
Фиг. 14, 15 - опора с пружинами сбоку и торца соответственно.
Фиг. 16, 17 - опора без пружин сбоку и торца соответственно.
Виброизолирующая опора содержит наружные 1, 2, внутренние 3, 4 нижние и верхние опорные элементы, упругий элемент по меньшей мере из двухрядных пружин сжатия 5, упругодемпфирующий стальной канатный элемент 6 и крепежные средства 7.
На фиг. 3, 4, 5, 7, 9, 13-15, 17 заглавными латинскими буквами обозначены:
А - центрирующие элементы пружин сжатия 5 (фиг. 5, 9, 13), выполненные в виде цилиндрических углублений;
В - средства крепления опорных элементов 1-4 к амортизируемому объекту и фундаменту (фиг. 3, 4, 9, 14, 15, 17);
С - петля (фиг. 7);
D - отверстия под винты.
На фиг. 14-17 наружные плоские верхние 1 и нижние 2 опорные элементы выполнены прямоугольными с отверстиями по углам и тремя отверстиями В, расположенными по оси опоры.
Виброизолирующая опора в качестве, например, опор судового дизеля работает следующим образом.
При работе амортизированного дизеля (на фиг. 1-17 не показан), а также возникновении случайных толчков, сотрясений, как со стороны судового фундамента, так и со стороны дизеля, колебательная энергия от лапы дизеля поглощается в основном упругим элементом - пружинами сжатия 5 (фиг. 1, 2, 4, 5, 8, 13-15), а быстрое гашение колебаний обеспечивает упругодемпфирующий стальной канатный элемент 6. Гашение при этом происходит за счет трения между стальными жилами каната, т.е. рассеяния колебательной энергии в направлениях трех взаимно перпендикулярных осей.
При случайных сильных сотрясениях и ударах происходит резкое сближение внутренних опорных элементов 3, 4 (фиг. 1, 2, 4, 5, 8, 13-15) с максимальной амплитудой смещения.
В вышеупомянутых условиях виброизолирующая опора, точнее части стального каната, расположенные в поперечный канавках наружных 1, 2 и внутренних 3, 4 опорных элементов, благодаря упругодемпфирующим свойствам на высоких частотах обеспечивают хорошую звукоизоляцию.
Виброизолирующие опоры без пружин (фиг. 10-12, 16, 17) рекомендуется применять для маломерных судовых энергетических установок с массой примерно до двух тонн. При этом поглощение и гашение колебательной энергии обеспечивает упругодемпфирующий стальной канатный элемент 6.
Опора с по меньшей мере двухрядными одинарными (фиг. 3) или несколькими концентрическими пружинами сжатия в образованных торцевых пространствах между полукруглыми площадками наружных и внутренних нижних и верхних опорных элементов выполнена с дополнительными пружинами. Указанный вариант опоры обладает компактностью и большой энергоемкостью, что обеспечивает возможность его применения для СДЭУ с массой до 40 т.
Анализ известных технических решений в данной области и в смежных отраслях показывает, что такие конструкции виброизолирующих опор с указанными особенностями, преимуществами и отличительными признаками не имеются.
В настоящее время созданы опытные образцы опор с пружинами и без них, которые представлены на фиг. 14-17.
1. Виброизолирующая опора судовой дизельной энергетической установки, содержащая наружные и внутренние нижние и верхние плоские опорные элементы, упругий, упругодемпфирующий и крепежные элементы, при этом упругий элемент выполнен из по меньшей мере двухрядных одинарных или нескольких концентрических пружин сжатия между наружными нижним и верхним опорными элементами, а центрирующее средство пружин сжатия выполнено в виде сквозных отверстий на нижнем и верхнем внутренних опорных элементах, упругодемпфирующий элемент выполнен из зигзагообразных элементов стального каната с образованием петель, отличающаяся тем, что наружные нижний и верхний опорные элементы выполнены прямоугольной формы или торцами по ширине или по длине выполнены полукруглыми, внутренние нижний и верхний опорные элементы торцами по ширине или по длине выполнены полукруглыми, упругодемпфирующий элемент выполнен из одного стального каната, расположенного по всему периметру нижнего и верхнего опорных элементов.
2. Виброизолирующая опора по п. 1, отличающаяся тем, что упругий элемент опоры в образованных торцевых пространствах выполнен с дополнительными пружинами.
