Виброизолирующая система кочетова с повышенным демпфированием

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолирующая система 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, обладающий 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. Фрикционный элемент выполнен трубчатым в виде гранулированной засыпки из спеченного фрикционного материала на основе меди. На верхней и нижней опорных поверхностях корпуса закреплены вибродемпфирующие пластины, состоящие из чередующихся между собой слоев упругого и вибродемпфирующего материалов. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования, в том числе ткацких станков.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является пружинный виброизолятор по а.с. СССР №717438 (прототип), выполненный 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, обладающего высоким коэффициентом теплового расширения по сравнению со сталью, при этом поверхности корпуса и дополнительной упругой стальной трубки соприкасаются с поверхностями фрикционных элементов, а их оси совпадают с осью витков корпуса.

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

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме.

Это достигается тем, что в виброизолирующей системе с повышенным демпфированием, содержащей корпус, выполненный 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, обладающий высоким коэффициентом теплового расширения по сравнению со сталью, 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, выполненный сплошным, фрикционный элемент выполнен в виде гранулированной засыпки из спеченного фрикционного материала на основе меди, который содержит цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное, а на верхней и нижней опорных поверхностях корпуса закреплены верхняя и нижняя вибродемпфирующие пластины, состоящие из чередующихся между собой слоев упругого материала, например листовой пружинной стали, и слоев вибродемпфирующего материала, например твердых сортов вибродемпфирующих материалов, таких как пластикат типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».

На чертеже представлена схема виброизолирующей системы с повышенным демпфированием, фронтальный разрез.

Виброизолирующая система с повышенным демпфированием содержит корпус 1, выполненный из винтовой, пустотелой и упругой стальной трубки, внутри которой коаксиально и осесимметрично установлена с зазором, по крайней мере, одна дополнительная упругая стальная трубка 3, а в зазорах между трубками расположен, по крайней мере, один фрикционный элемент 2, например из полиэтилена, обладающего высоким коэффициентом теплового расширения по сравнению со сталью. При этом поверхности корпуса 1, дополнительной упругой стальной трубки 3 соприкасаются с поверхностями фрикционных элементов 2 и 4, а их оси совпадает с осью витков корпуса. Центрально, коаксиально и осесимметрично корпусу 1 расположен винтовой упругий стержень 5, 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 2 и 4 могут быть выполнены трубчатыми, как показано на чертеже, при этом иметь либо сплошную структуру, например из полиэтилена, как элемент 4, либо комбинированную, как элемент 2, 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 5 выполнен в виде винтовой пружины с шагом, меньшим на 5÷10% шага винтовой линии корпуса 1, для создания натяга, обеспечивающего функциональное назначение фрикционных элементов 2 и 4.

Возможен вариант, когда фрикционный элемент выполнен в виде гранулированной засыпки из спеченного фрикционного материала на основе меди, который содержит цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное.

На верхней и нижней опорных поверхностях корпуса 1 закреплены верхняя 6 и нижняя 7 вибродемпфирующие пластины, состоящие из чередующихся между собой слоев упругого материала, например листовой пружинной стали, и слоев вибродемпфирующего материала, например твердых сортов вибродемпфирующих материалов, таких как пластикат типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».

Нижняя 7 вибродемпфирующая пластина через упругую прокладку 8 из полиуретана установлена на шайбовой сетчатый демпфер, который содержит основание 9 в виде пластины с крепежными отверстиями 10, основной сетчатый упругий элемент 15, нижней частью опирающийся на основание 9 и фиксируемый нижней шайбой 14, жестко соединенной с основанием 9, а верхней частью фиксируемый верхней нажимной шайбой 13, жестко соединенной с центрально расположенным поршнем 12, охватываемым с зазором, соосно расположенной гильзой 11, жестко соединенной с основанием 9. Между нижним торцом 16 поршня 12 и днищем 17 гильзы 11 расположен упругий элемент 18, например из полиуретана.

Плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см3 … 2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм … 0,15 мм. Плотность сетчатой структуры внешних слоев упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев упругого сетчатого элемента.

Основной упругий сетчатый элемент 15 может быть выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.

Возможен вариант, когда упругий элемент 18, расположенный между нижним торцом 16 поршня 12 и днищем 17 гильзы 11 выполнен сетчатым, с такими же параметрами сетчатой структуры как у основного упругого сетчатого элемента 15.

Возможен вариант, когда упругий элемент, расположенный между нижним торцом поршня и днищем гильзы, выполнен сетчатым, причем плотность сетчатой структуры в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры основного упругого сетчатого элемента.

Возможен вариант, когда основной сетчатый упругий элемент шайбового сетчатого демпфера выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.

Возможен вариант, когда упругий элемент, расположенный между нижним торцом поршня и днищем гильзы выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.

Шайбовый сетчатый демпфер работает следующим образом.

При колебаниях виброизолируемого объекта (на чертеже не показан), расположенного на верхней нажимной шайбе 13, упругий сетчатый элемент 15 воспринимает как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов.

Виброизолирующая система с повышенным демпфированием 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 X. Y, Z и поворотные колебания вокруг этих осей) с демпфированием колебаний на резонансе, и при различных условиях работы.

1. Виброизолирующая система с повышенным демпфированием, содержащая корпус, выполненный 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, обладающий высоким коэффициентом теплового расширения по сравнению со сталью, 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, выполненный сплошным, отличающаяся тем, что фрикционный элемент выполнен в виде гранулированной засыпки из спеченного фрикционного материала на основе меди, который содержит цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний при следующем соотношении компонентов, мас. %: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное, а на верхней и нижней опорных поверхностях корпуса закреплены верхняя и нижняя вибродемпфирующие пластины, состоящие из чередующихся между собой слоев упругого материала, например листовой пружинной стали, и слоев вибродемпфирующего материала, например твердых сортов вибродемпфирующих материалов, таких как пластикат типа «Агат», «Антивибрит», «Швим».

2. Виброизолирующая система с повышенным демпфированием по п. 1, отличающаяся тем, что нижняя вибродемпфирующая пластина через упругую прокладку из полиуретана установлена на шайбовой сетчатый демпфер, который содержит основание, упругий сетчатый элемент и шайбы, взаимодействующие со втулками, основание выполнено в виде пластины с крепежными отверстиями, основной сетчатый упругий элемент нижней частью опирается на основание и фиксируется нижней шайбой, жестко соединенной с основанием, а верхней частью фиксируется верхней нажимной шайбой, жестко соединенной с центрально расположенным поршнем, охватываемым с зазором соосно расположенной гильзой, жестко соединенной с основанием, а между нижним торцом поршня и днищем гильзы расположен упругий элемент, а упругий элемент между нижним торцом поршня и днищем гильзы выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном, или сетчатым с параметрами сетчатой структуры как у основного упругого сетчатого элемента.

3. Виброизолирующая система с повышенным демпфированием по п. 2, отличающаяся тем, что основной сетчатый упругий элемент шайбового сетчатого демпфера выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит основание, вертикальную тягу, упругий элемент и шарнир для соединения тяти с упругим элементом или виброизолируемым объектом.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит упругий элемент, расположенный между виброизолируемым объектом и основанием.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит корпус, выполненный из винтовой пустотелой упругой стальной трубки.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор подвесного типа содержит упругий элемент, крышку и основание.

Изобретение относится к машиностроению. Демпфирующее устройство содержит корпус с наружным и внутренним цилиндрами, образующими кольцевую полость.

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к устройствам для гашения колебаний различных объектов. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению , в частности к области устройств , , обеспечивающих снижение динамических нагрузок. .

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит основание, вертикальную тягу, упругий элемент и шарнир для соединения тяти с упругим элементом или виброизолируемым объектом.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит корпус и упругие элементы, взаимодействующие с объектом.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит корпус, выполненный из винтовой пустотелой упругой стальной трубки.

Изобретение относится к машиностроению. Пакет кольцевых пружин состоит из внешних и внутренних кольцевых упругих конусных дисков.

Изобретение относится к машиностроению. Пакет кольцевых пружин состоит из набора, включающего две пары оппозитно расположенных и соединенных между собой большими основаниями кольцевых упругих конусных дисков.

Изобретение относится к машиностроению. Тарельчатый упругий элемент содержит два симметрично расположенных относительно разделительного диска упругих элемента.

Изобретение относится к машиностроению. Пакет пружин включает несколько пар тарельчатых пружин, расположенных с зазором в цилиндрическом корпусе.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит основание, крышку и расположенный между ними упругий элемент.

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

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит основание и крышку, между которыми расположены и связаны с ними посредством штифтов цилиндрические винтовые пружины с демпфером сухого трения.

Изобретение относится к машиностроению. Пружина выполнена цилиндрической винтовой и состоит из двух частей со встречно направленными концами. На опорных витках пружины выполнены опорные кольца. 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. Зазоры в первой части винтовой пружины, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала. На опорных кольцах закреплены вибродемпфирующие пластины, состоящие из чередующихся между собой слоев упругого и вибродемпфирующего материалов. Нижняя вибродемпфирующая пластина через упругую прокладку из полиуретана установлена на шайбовой сетчатый демпфер. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолирующая система 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, обладающий 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. Фрикционный элемент выполнен трубчатым в виде гранулированной засыпки из спеченного фрикционного материала на основе меди. На верхней и нижней опорных поверхностях корпуса закреплены вибродемпфирующие пластины, состоящие из чередующихся между собой слоев упругого и вибродемпфирующего материалов. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх