Демпфер кочетова для системы виброизоляции

Изобретение относится к машиностроению. Система виброизоляции содержит четыре виброизолятора, установленных на основании и жестко связанных посредством болтов с опорной платформой. Каждый из виброизоляторов состоит из основания и маятникового подвеса. Маятниковый подвес содержит резьбовую шпильку, соединенную одним концом с опорным рычагом, а другим - с упорной шайбой и гайкой, связанной со втулкой, соединенной с кольцом. Во втулку упирается верхний фланец упругого элемента, помещенного в защитный кожух. Основание каждого из виброизоляторов выполнено коробчатым, включающим в себя горизонтальные опорные пластины, связанные вертикальными перегородками. Каждый из упругих элементов виброизолятора выполнен в виде пружины со встроенным демпфером. Демпфер выполнен встроенным в упругие элементы системы и расположен внутри пружинных элементов между опорными кольцами для фиксации концов пружин. Демпфер выполнен в виде гильзы, внутри которой с зазором расположен поршень с винтовыми канавками на его поверхности. Поршень соединен со штоком, установленным в крышке гильзы. В крышке гильзы закреплена уплотнительная манжета, охватывающая шток. Надпоршневые и подпоршневые полости демпфера заполнены антифрикционной смазкой. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 4 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования со смещенным центром масс, например станки токарной группы, ткацкие станки, платформы вентиляционных агрегатов и др.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является пружинный демпфер для системы виброизоляции по патенту РФ №2576844 (прототип), содержащий винтовую цилиндрическую пружину, нижний торец которой опирается на верхний фланец корпуса и взаимодействующую с маятниковым механизмом, который выполнен в виде резьбового стержня с гайками на концах и опорными шайбами, опирающимися на резиновые упругие элементы, выполняющие функции упругого шарнира, причем верхний резиновый упругий элемент расположен между верхним фланцем пружины и опорной шайбой, а нижний - между опорной шайбой и плитой, на которой крепится виброизолируемое оборудование.

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 системе виброизоляции, содержащей, по крайней мере, четыре виброизолятора, установленных на основании и жестко связанных посредством болтов с опорной платформой для установки виброизолируемого оборудования, причем каждый из виброизоляторов состоит из основания и маятникового подвеса, выполненного в виде резьбовой шпильки, соединенной одним концом с опорным рычагом для крепления виброизолируемого оборудования, а другим - с упорной шайбой и гайкой, связанной со втулкой, соединенной с кольцом, в которую упирается верхний фланец упругого элемента, помещенного в защитный кожух, а основание каждого из виброизоляторов выполнено коробчатым, включающим в себя горизонтальные опорные пластины, связанные вертикальными перегородками, каждый из упругих элементов виброизолятора выполнен в виде пружины со встроенным демпфером, содержащей цилиндрическую винтовую пружину, состоящую из двух частей со встречно направленными концами, одна часть из которых имеет витки прямоугольного сечения, а другая часть пружины выполнена полой, при этом встречно направленный конец первой части размещен в полости второй, зазоры сегментного профиля контактирующих частей пружины заполнены антифрикционной смазкой, при этом на конце второй части пружины установлена уплотнительная манжета для предотвращения утечки смазки, а первую часть винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного сечения с закругленными кромками, охватывает трубка из демпфирующего материала, например полиуретана.

На фиг. 1 представлена общая компоновочная схема предлагаемой виброизолирующей системы, на фиг. 2 - фронтальный разрез виброизолятора, на фиг. 3 - фронтальный разрез пружины, на фиг. 4 - фронтальный разрез встроенного демпфера, расположенного внутри пружины.

Демпфер для системы виброизоляции (фиг. 1), содержащей, по крайней мере, четыре виброизолятора 4, установленных на основании 1 и жестко связанных посредством болтов 5 с опорной платформой 3 для установки виброизолируемого оборудования 2. Каждый из виброизоляторов выполнен в виде упругого элемента 6 и маятникового подвеса 7.

Каждый из виброизоляторов 4 (фиг. 2) состоит из основания и маятникового подвеса 7, выполненного в виде резьбовой шпильки 11, соединенной одним концом с опорным рычагом 8 для крепления виброизолируемого оборудования 2, а другим - с упорной шайбой 12 и гайкой 10, связанной со втулкой 13, соединенной с кольцом 14, в которую упирается верхний фланец упругого элемента 9, помещенного в защитный кожух 15. Во втулке 13 коаксиально и осесимметрично стержню 11 установлена втулка 17 из эластомера, например полиуретана.

Основание каждого из виброизоляторов выполнено коробчатым, включающим в себя горизонтальные опорные пластины 16 и 18, связанные вертикальными перегородками.

Каждый из упругих элементов 9 виброизолятора выполнен в виде пружины со встроенным демпфером.

Пружина со встроенным демпфером содержит цилиндрическую винтовую пружину, состоящую из двух частей 21 и 22 со встречно направленными концами 24 и 23 соответствующих витков этих пружин. На опорных витках пружины выполнены опорные кольца 19 и 20 для прочной и надежной фиксации концов пружин при их работе.

Первая часть винтовой пружины 21 выполнена с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, а вторая часть 22 пружины выполнена полой, например круглого сечения, при этом встречно направленный конец 24 первой части пружины размещен в полости встречно направленной второй части пружины с концом 23, при этом второй ее конец, закрепленный на опорном кольце 20, загерметизирован, например, при помощи резьбовой пробки (на чертеже не показана).

В полости второй части 22 пружины, выполненной полой круглого сечения, образованы с четырех сторон, относительно прямоугольного сечения первой части 21 пружины, зазоры 25 сегментного профиля в сечении, перпендикулярном оси контактирующих частей 21 и 22 пружины.

Для лучшей регулировки жесткости пружины (без задиров, заминов и заеданий) зазоры 25 сегментного профиля контактирующих частей 21 и 22 пружины заполнены антифрикционной смазкой, например вязкой типа «солидол», при этом на конце 23 второй части пружины установлена уплотнительная манжета (на чертеже не показана) для предотвращения утечки (потери) смазки. Такая конструкция представляет собой своеобразный демпфер «вязкого трения» с протяженным дроссельным элементом в виде зазоров 25 сегментного профиля контактирующих частей 21 и 22 пружины, которые в этом случае будут являться аналогами системы соответственно «поршень-цилиндр».

Возможен вариант, когда каждый из упругих пружинных элементов виброизолятора выполнен со встроенным демпфером (фиг. 4), расположенным осесимметрично и коаксиально внутри пружинных элементов, между опорными кольцами 19 и 20 для фиксации концов пружин, при этом демпфер выполнен в виде гильзы 27, внутри которой с зазором расположен поршень 31 с винтовыми канавками 32 на его поверхности. Поршень соединен с осесимметричным ему штоком 28, установленным в крышке 29 гильзы 27, в которой закреплена уплотнительная манжета 30, охватывающая шток 28. Надпоршневые и подпоршневые полости демпфера заполнены антифрикционной смазкой, движущейся по канавкам 32 поршня 31, создавая демпфирующий эффект рассеивания колебательной энергии за счет трения смазки о винтовые канавки поршня, а уплотнительная манжета 30 служит для предотвращения утечки антифрикционной смазки.

Первую часть 21 винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, охватывает трубка 26 из демпфирующего материала, например полиуретана, которая создает в системе виброзащиты трение, величина которого повышается при подходе системы к резонансному режиму, что и является аналогом демпфера «сухого трения».

Демпфер для системы виброизоляции работает следующим образом.

При колебаниях виброизолируемого объекта 2 пружина 9 воспринимает вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на перекрытия зданий. Горизонтальные нагрузки воспринимаются маятниковым подвесом, выполненным в виде резьбовой шпильки 11, соединенной одним концом с опорным рычагом 8 для крепления виброизолируемого объекта 2, а другим - с упорной шайбой 12 и гайкой 10. За счет такой схемы выполнения маятникового подвеса обеспечивается дополнительная пространственная виброизоляция оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем координатным осям x, y, z и поворотным колебаниям вокруг этих осей).

Пружина со встроенным демпфером работает следующим образом.

Регулировка жесткости пружины осуществляется укорочением или удлинением высоты пружины. При вращении опорных колец 19 и 20 витки пружины перемещаются относительно друг друга во взаимно противоположных направлениях относительно продольной оси пружины, т.е. ввинчиваются или вывинчиваются. В первом случае (при ввинчивании) жесткость пружины увеличивается, а во втором случае (при вывинчивании) - уменьшается, что позволяет упростить регулировку жесткости пружины.

Таким образом, пружина благодаря избирательным свойствам обеспечивает эффективную пространственную виброизоляцию оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем осям Х, У, Z и поворотные колебания вокруг этих осей) с демпфированием колебаний на резонансе, и при различных условиях работы.

Таким образом, пружина благодаря избирательным свойствам обеспечивает эффективную пространственную виброизоляцию оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем осям Х, У, Z и поворотные колебания вокруг этих осей) с демпфированием колебаний на резонансе и при различных условиях работы.

Возможен вариант, когда зазоры в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты при их соотношении, в 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

Демпфер для системы виброизоляции, содержащей, по крайней мере, четыре виброизолятора, установленных на основании и жестко связанных посредством болтов с опорной платформой для установки виброизолируемого оборудования, причем каждый из виброизоляторов состоит из основания и маятникового подвеса, выполненного в виде резьбовой шпильки, соединенной одним концом с опорным рычагом для крепления виброизолируемого оборудования, а другим - с упорной шайбой и гайкой, связанной со втулкой, соединенной с кольцом, в которую упирается верхний фланец упругого элемента, помещенного в защитный кожух, а основание каждого из виброизоляторов выполнено коробчатым, включающим в себя горизонтальные опорные пластины, связанные вертикальными перегородками, каждый из упругих элементов виброизолятора выполнен в виде пружины со встроенным демпфером, содержащей цилиндрическую винтовую пружину, состоящую из двух частей со встречно направленными концами, одна часть из которых имеет витки прямоугольного сечения, а другая часть пружины выполнена полой, при этом встречно направленный конец первой части размещен в полости второй, зазоры сегментного профиля контактирующих частей пружины заполнены антифрикционной смазкой, при этом на конце второй части пружины установлена уплотнительная манжета для предотвращения утечки смазки, а первую часть винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного сечения с закругленными кромками, охватывает трубка из демпфирующего материала, например полиуретана, демпфер выполнен встроенным в упругие элементы системы и расположен осесимметрично и коаксиально внутри пружинных элементов между опорными кольцами для фиксации концов пружин, при этом демпфер выполнен в виде гильзы, внутри которой с зазором расположен поршень с винтовыми канавками на его поверхности, а поршень соединен с осесимметричным ему штоком, установленным в крышке гильзы, в которой закреплена уплотнительная манжета, охватывающая шток, при этом надпоршневые и подпоршневые полости демпфера заполнены антифрикционной смазкой, отличающийся тем, что зазоры, в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, выполненного 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 упругий элемент, крышку и основание.

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

Изобретение относится к средствам защиты человека от вибрации. Помост оператора содержит жесткий каркас, настил и упругие элементы, связывающие каркас с основанием.

Изобретение относится к области машиностроения. Способ настройки режимов работы виброзащитной системы включает регулировку колебаний рычажной системы.

Изобретение относится к машиностроению. Виброзащитная система содержит блок регулировки колебаний рычажной системы, установленный между объектом защиты и основанием, пружину и шарнирно-рычажный механизм из двух звеньев.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит соединяемый с основанием посредством шарнира и упругой связи рычаг.

Изообретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит корпус в виде основания и крышки с отверстием для вертикальной стойки и пружину со встроенным демпфером.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит корпус в виде двух вертикальных стоек из упругого материала и пружину со встроенным демпфером.

Изобретение относится к машиностроению. Пружина выполнена цилиндрической винтовой и состоит из двух частей со встречно направленными концами.

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит соединяемый с основанием посредством шарнира и упругой связи рычаг.

Изобретение относится к машиностроению. Объект защиты, имеющий две степени свободы, опирается обоими концами на упругие элементы, соединенные с основанием. Объект защиты шарнирно закреплен верхним концами на Г-образных рычагах, которые одним плечом опираются на упругие элементы, соединенные с основанием. Два других плеча соединены между собой пружиной. Упругие элементы расположены относительно оси объекта защиты симметрично. Каждый из упругих элементов, на которые опирается объект защиты, выполнен в виде пружинного демпфера сухого трения. Демпфер содержит нижнюю и верхнюю опорные пластины. Между пластинами коаксиально и концентрично установлены наружная с правым и внутренняя с левым углами подъема витков пружины. Нижняя опорная пластина является основанием, на котором нижние фланцы пружин жестко закреплены. Между верхней опорной пластиной и верхним фланцем внутренней пружины расположен демпфер сухого трения. Демпфер состоит из двух соприкасающихся между собой цилиндрических дисков. Нижний диск жестко связан с верхним фланцем внутренней пружины. Верхний диск жестко связан с верхней опорной пластиной. На обращенных друг к другу поверхностях дисков выполнены концентричные диаметральные канавки и входящие в них выступы. Достигается повышение эффективности виброизоляции за счет увеличения диссипативных сил в резонансных режимах работы. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Между основанием и объектом защиты установлен параллельно упругому элементу модуль. Модуль состоит из дополнительной массы, соединения гайка-винт и дополнительного упругого элемента. Гайка размещена на подшипниках на объекте защиты. Винт одним концом соединен с гайкой, а другим концом жестко соединен с дополнительной массой, которая опирается на дополнительный упругий элемент, соединенный с основанием. Упругий элемент выполнен в виде пружинного демпфера сухого трения, содержащего нижнюю и верхнюю опорные пластины. Между пластинами коаксиально и концентрично установлены наружная с правым и внутренняя с левым углами подъема витков пружины. Нижняя опорная пластина является основанием, на котором нижние фланцы пружин жестко закреплены. Между верхней опорной пластиной и верхним фланцем внутренней пружины расположен демпфер сухого трения. Демпфер состоит из двух соприкасающихся между собой цилиндрических дисков. Нижний диск жестко связан с верхним фланцем внутренней пружины. Верхний диск жестко связан с верхней опорной пластиной. На обращенных друг к другу поверхностях дисков выполнены концентричные диаметральные канавки и входящие в них выступы. В качестве материала дисков может быть использован спеченный фрикционный материал на основе меди. Достигается повышение эффективности виброизоляции путем введения в систему дополнительного демпфирования. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению. Система виброизоляции содержит четыре виброизолятора, установленных на основании и жестко связанных посредством болтов с опорной платформой. Каждый из виброизоляторов состоит из основания и маятникового подвеса. Маятниковый подвес содержит резьбовую шпильку, соединенную одним концом с опорным рычагом, а другим - с упорной шайбой и гайкой, связанной со втулкой, соединенной с кольцом. Во втулку упирается верхний фланец упругого элемента, помещенного в защитный кожух. Основание каждого из виброизоляторов выполнено коробчатым, включающим в себя горизонтальные опорные пластины, связанные вертикальными перегородками. Каждый из упругих элементов виброизолятора выполнен в виде пружины со встроенным демпфером. Демпфер выполнен встроенным в упругие элементы системы и расположен внутри пружинных элементов между опорными кольцами для фиксации концов пружин. Демпфер выполнен в виде гильзы, внутри которой с зазором расположен поршень с винтовыми канавками на его поверхности. Поршень соединен со штоком, установленным в крышке гильзы. В крышке гильзы закреплена уплотнительная манжета, охватывающая шток. Надпоршневые и подпоршневые полости демпфера заполнены антифрикционной смазкой. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 4 ил.

Наверх