Опора силового агрегата с регулируемой характеристикой
Владельцы патента RU 2631131:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Казанский ГАУ) (RU)
Изобретение относится к области машиностроения. Опора содержит корпус. Ось расположена в корпусе, установлена на подшипниках и имеет правую и левую резьбу относительно центра. Силовые гайки навинчены на ось и опираются на упругие стержни посредством подвижных толкателей и втулок. Втулки радиально зафиксированы в теле корпуса и направлены вовнутрь. Один конец оси через шлицевое соединение связан с двигателем. Другой конец оси имеет площадку. Наружная часть корпуса содержит кронштейны для крепления. Достигается уменьшение вибраций, регулирование упругого момента опоры непосредственно в процессе работы силового агрегата. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к защите от вибраций, демпфированию, а также гашению колебаний, вызванных работой силового агрегата при различных режимах.
Известна конструкция виброизолирующей опоры силового агрегата (патент РФ №2493452, МПК F16F 1/373, F16F 1/38, опубл. 20.09.2013), состоящая из наружного корпуса с элементами крепления, имеющего по меньшей мере одну цилиндрическую и/или коническую части, арматуры с элементами крепления и концентрично расположенного эластичного элемента, который соединяет две данные части, причем арматура выполнена в виде втулки или многовтулочной конструкции с дном, имеющей цилиндрические и/или конические части и которая неразъемно соединена с эластичным элементом и располагается в верхней части опоры, а наружный корпус выполнен в виде двухвтулочной или более втулочной конструкции с дном и соединен с эластичным элементом за счет силы трения и/или якорного эффекта, а эластичный элемент в поперечном сечении имеет наклоненные от центра к наружной стороне мостики и ограничитель хода в виде буфера сжатия, расположенного между мостиками и выполненного в форме конической и/или цилиндрической втулки или шайбы, при этом опора при необходимости может иметь дополнительный верхний корпус, соединенный с наружным корпусом.
Конструкция данной виброизолирующей опоры лишена возможности регулирования рабочих характеристик, что делает его недостаточно эффективным при работе в составе подвески силового агрегата.
Известна также конструкция рессорного виброизолятора (патент РФ №2282073, МПК F16F 1/18, F16F 15/073, опубл. 20.08.2006), содержащего основание, стойку, упругий элемент рессорного типа и опорные узлы, упругий элемент выполнен с сечением, переменным в плоскости, проходящей через его ось симметрии, перпендикулярно основанию, причем площадь сечения увеличивается от опорной площадки к заделке упругого элемента, а опорная площадка выполнена в виде замкнутого профиля, охватывающего с зазором, обеспечивающим перемещение, конец упругого элемента.
В конструкции данного рессорного виброизолятора не предусмотрена возможность регулирования рабочих характеристик устройства, что снижает эффективность ее работы при восприятии вибраций переменной частоты.
Наиболее близким к предлагаемому решению является конструкция виброопоры (патент РФ №2426920, МПК F16F 1/18, F16F 15/073, опубл. 20.08.2011), включающая плоские упругие элементы, установленные в виде арки, причем упругий элемент выполнен в виде выгнутой несущей пластины, к которой по центру перпендикулярно шарнирно прикреплены компенсирующие пластины в деформированном состоянии таким образом, что силы реакции со стороны компенсирующих пластин направлены друг на друга, а противоположные концы пластин закреплены в упорах, регулируемых перемещаемой втулкой с самостопорящейся резьбовой частью.
Данная виброопора занимает большую площадь из-за особенностей своей конструкции, поэтому существенно ограничена ее применимость, например в транспортных средствах для уменьшения вибрации силового агрегата. Также отсутствует возможность регулировки рабочих характеристик непосредственно в процессе работы, из-за чего уменьшается эффективность гашения колебаний при изменении частоты воспринимаемых вибраций.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в уменьшении вибраций, вызванных работой силового агрегата, за счет возможности регулирования упругого момента опоры непосредственно в процессе работы силового агрегата.
Технический результат достигается тем, что опора силового агрегата с регулируемой характеристикой содержит корпус, в котором расположена ось, установленная на подшипниках и имеющая правую и левую резьбу относительно центра, на ось навинчены силовые гайки, которые с помощью подвижных толкателей и втулок опираются на упругие стержни, радиально зафиксированные в теле корпуса и направленные вовнутрь, ось одним концом через шлицевое соединение связана в двигателем, другой конец имеет площадку, также на наружной части корпуса имеются кронштейны для крепления.
Изобретение поясняется чертежами, которые иллюстрируют частный случай выполнения устройства.
На фиг. 1 представлен общий вид опоры силового агрегата с регулируемой характеристикой.
На фиг. 2 изображена внутренняя часть опоры силового агрегата с регулируемой характеристикой (вид сверху).
На фиг. 3 изображен разрез А-А фиг. 1 опоры силового агрегата с регулируемой характеристикой.
Позиции фиг. 1-3: 1 - площадка с упорным подшипником, 2 - ось, 3 - корпус, 4 - силовая гайка, 5 - толкатель, 6 - упорный стержень, 7 - втулка, 8 - подшипник скольжения, 9 - шлицевое соединение, 10 - шаговый двигатель, 11 - кронштейн с отверстием.
Сущность изобретения заключается в том, что опора силового агрегата содержит цилиндрический корпус 3, внутри которого расположена ось 2, вращающаяся на подшипниках скольжения 8 и имеющая правую и левую резьбу относительно центра. На ось 2 навинчены силовые гайки 4, верхняя и нижняя. Силовые гайки 4 с помощью подвижных толкателей 5 через втулки 7 опираются на четыре упругих стержня 6, надежно зафиксированных радиально в теле корпуса 3 опоры и направленных вовнутрь.
Упругие стержни 6 выполнены из пружинистой стали с гарантированным зазором и подвижным соединением «втулка-стержень». Изменение характеристик опоры достигается путем изменения длины плеча L. При уменьшении длины плеча L момент упругости опоры увеличивается. Это достигается перемещением силовых гаек 4 по резьбе при вращении оси 2. Во вращательное движение ось 2 приводит шаговый двигатель 10, установленный в нижней части опоры. Двигатель 10 соединен с осью 2 через шлицевое соединение 9. Это позволяет передавать крутящий момент при работающей опоре. Для крепления опоры имеется кронштейн с отверстиями 11, а силовой агрегат устанавливается на площадку с упорным подшипником 1.
Опора силового агрегата с регулируемой характеристикой работает следующим образом.
Опора закреплена в раме или к кузову транспортного средства с помощью кронштейна с отверстиями 11. Силовой агрегат устанавливается на площадку с упорным подшипником 1. При работе силовой агрегат генерирует вибрации различной частоты, изменяющиеся в зависимости от режимов работы силового агрегата. Контроллер (на чертежах не изображен) следит за колебаниями силового агрегата и в соответствии с данными внесенными в программу подает сигнал на шаговый двигатель 10. Двигатель 10 через шлицевое соединение 9 приводит во вращательное движение ось 2. Силовые гайки 4 начинают перемещаться к центру либо от центра в зависимости от требуемого режима работы. При перемещении гаек 4 к центру толкатели 5 двигают упорные втулки 7 по стержням 6 в сторону стенок опоры, уменьшая тем самым длину плеча L. Длина плеча L характеризует момент упругости опоры. Тем самым опора становится более «жесткой». Перемещение гаек 4 от центра приводит увеличению длины плеча L, тем самым опора становится более «мягкой». Возможность непрерывного регулирования непосредственно во время работы обеспечивает шлицевое соединение 9 с зазором h, который больше максимально возможного хода (колебания) силового агрегата.
1. Опора силового агрегата с регулируемой характеристикой, характеризующаяся тем, что содержит корпус, в котором расположена ось, установленная на подшипниках и имеющая правую и левую резьбу относительно центра, на ось навинчены силовые гайки, которые с помощью подвижных толкателей и втулок опираются на упругие стержни, радиально зафиксированные в теле корпуса и направленные вовнутрь, ось одним концом через шлицевое соединение связана в двигателем, другой конец имеет площадку, также на наружной части корпуса имеются кронштейны для крепления.
2. Опора силового агрегата с регулируемой характеристикой по п. 1, отличающаяся тем, что стержни выполнены из пружинистой стали.
3. Опора силового агрегата с регулируемой характеристикой по п. 1, отличающаяся тем, что площадка имеет упорный подшипник.
