Тарельчатый упругий элемент
Изобретение относится к машиностроению. Тарельчатый упругий элемент содержит каркас, в котором установлен упругий элемент. Нижняя часть каркаса состоит из основания, выполненного в виде диска с кольцевой внутренней проточкой. Упругий элемент содержит два плоских упругих соосно расположенных кольца. Кольца соединены между собой посредством трех упругих плоских пластин, расположенных между выемками наклонно по отношению к оси колец. Внутри упругого элемента расположен дополнительный буферный элемент. Нижнее кольцо упругого элемента размещено в проточке диска. К нижней части нижнего кольца прикреплено кольцо из фрикционного материала для создания сухого трения. Верхняя часть каркаса выполнена в виде крышки, представляющей собой диск с центральной кольцевой выемкой. Крышка жестко связана посредством винтов с верхним кольцом упругого элемента. В центральной кольцевой выемке крышки размещен слой полиуретана, на котором фиксируется установочная плита для крепления виброизолируемого объекта. В нижней части каркаса к основанию прикреплена нижняя установочная плита, выполненная в виде многослойного вибродемпфирующего круглого диска, состоящего из трех слоев. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 2 ил.
Изобретение относится к машиностроению, приборостроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования, станков, приборов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является тарельчатый упругий элемент по патенту РФ №2285832, Кл. F16F 7/00, (прототип), содержащий упругие плоские элементы, которые выполнены в виде, по крайней мере, двух плоских упругих соосно расположенных колец, верхнего и нижнего, соединенных между собой посредством по крайней мере трех плоских пластин, расположенных наклонно по отношению к оси колец.
Недостатком известного устройства является сложность упругого элемента и недостаточная эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме.
Это достигается тем, что в тарельчатом упругом элементе, содержащем каркас, в котором установлен упругий элемент тарельчатого типа, каркас выполнен из нижней и верхней частей, при этом нижняя часть каркаса состоит из основания, выполненного в виде диска с кольцевой внутренней проточкой, в которой размещено нижнее упругое кольцо упругого элемента тарельчатого типа, а верхняя часть каркаса выполнена в виде крышки, представляющей собой диск с центральной кольцевой выемкой, и жестко связанной посредством, например винтов с верхним упругим кольцом упругого элемента тарельчатого типа, причем в центральной кольцевой выемке крышки размещен слой вибродемпфирующего материала, например из полиуретана, на котором фиксируется установочная плита для крепления виброизолируемого объекта, упругий элемент тарельчатого типа содержит, по крайней мере, два плоских упругих соосно расположенных колец, верхнее и нижнее, соединенных между собой посредством, по крайней мере, трех упругих плоских пластин, расположенных наклонно по отношению к оси колец, причем верхнее кольцо соединено с крышкой, а к нижней части нижнего кольца прикреплено кольцо из фрикционного материала для создания сухого трения, обеспечивающего необходимое демпфирование в системе, а плоские упругие пластины расположены между выемками, в нижней части каркаса, к основанию, выполненному в виде диска с кольцевой внутренней проточкой, дополнительно прикреплена нижняя установочная плита, предназначенная для установки на межэтажное перекрытие с виброактивным оборудованием, и выполненная в виде многослойного вибродемпфирующего круглого диска, состоящего, по крайней мере, из трех слоев: центральный слой выполнен из жесткого вибродемпфирующего материала, например типа «Агат», а симметрично расположенные относительно него, верхний и нижний слои выполнены из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном, а осесимметрично и коаксиально нижнему упругому кольцу и верхнему упругому кольцу, внутри упругого элемента тарельчатого типа, расположен дополнительный буферный элемент, жесткость которого больше жесткости упругого элемента тарельчатого типа, выполняющего функции предохранительного устройства на случай поломки тарельчатого упругого элемента.
На фиг. 1 представлен фронтальный разрез тарельчатого упругого элемента, на фиг. 2 - вид сверху на упругий элемент тарельчатого типа.
Тарельчатый упругий элемент содержит каркас (фиг. 1), в котором установлен упругий элемент тарельчатого типа. Каркас состоит из нижней и верхней частей. Нижняя часть каркаса состоит из основания 10, выполненного в виде диска с кольцевой внутренней проточкой 11, в которой размещено нижнее упругое кольцо 1 упругого элемента тарельчатого типа. Верхняя часть каркаса выполнена в виде крышки 4, представляющей собой диск с центральной кольцевой выемкой, и жестко связанной посредством, например винтов 8 с верхним упругим кольцом 2 (фиг. 2) упругого элемента тарельчатого типа. В центральной кольцевой выемке крышки 4 размещен слой вибродемпфирующего материала 6, например из полиуретана, на котором фиксируется установочная плита 7 для крепления виброизолируемого объекта (на чертеже не показано).
Упругий элемент тарельчатого типа (фиг. 2) содержит, по крайней мере, два плоских упругих соосно расположенных колец, верхнего 2 и нижнего 1, соединенных между собой посредством, по крайней мере, трех упругих плоских пластин 3, расположенных наклонно по отношению к оси колец, причем пластины, соединяющие верхнее и нижнее кольца, могут быть выполнены в виде упругих стержней круглого или квадратного профиля (на чертеже не показано). Верхнее кольцо 2 соединено с крышкой 4, а к нижней части нижнего кольца 1 прикреплено кольцо 9 из фрикционного материала для создания сухого трения, обеспечивающего необходимое демпфирование в системе. Плоские упругие пластины 3 расположены между выемками 5.
Упругий элемент тарельчатого типа может быть выполнен из плоского упругого элемента круглой формы путем вырубки профильных отверстий с последующим выдавливанием одного из колец, или из плоского упругого элемента круглой формы путем лазерной вырезки профильных отверстий и последующей деформацией пластин.
Возможен вариант, когда в качестве фрикционного материала кольца 9, прикрепленного к нижней части нижнего кольца 1 упругого элемента для создания сухого трения, используется материал, выполненный 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%.
В нижней части каркаса, к основанию 10, выполненному в виде диска с кольцевой внутренней проточкой 11, дополнительно прикреплена нижняя установочная плита 12, предназначенная для установки на межэтажное перекрытие с виброактивным оборудованием (на чертеже не показано), и выполненная в виде многослойного вибродемпфирующего круглого диска, состоящего, по крайней мере, из трех слоев: центральный слой 14 выполнен из жесткого вибродемпфирующего материала, например типа «Агат», а симметрично расположенные относительно него, верхний 13 и нижний 15 слои, выполнены из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.
Упругий элемент тарельчатого типа работает следующим образом.
При колебаниях виброизолируемого объекта (на чертеже не показано), фиксируемого на установочной плите 7, обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов за счет плоских упругих пластин 3. Слой вибродемпфирующего материала 6, который размещен в центральной кольцевой выемке крышки 4, и выполнен, например, из полиуретана, увеличивает демпфирование виброизолируемого объекта на высоких частотах, а кольцо 9 из фрикционного материала способствует созданию сухого трения, обеспечивающего необходимое демпфирование в системе на резонансе.
Возможен вариант, когда нижняя установочная плита 12 выполнена комбинированной и состоящей из трех слоев: центральный слой 14 выполнен из жесткого вибродемпфирующего материала, например типа «Агат», а симметрично расположенные относительно него, верхний 13 и нижний 15 слои выполнены из иглопробивных матов типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна.
Возможен вариант, когда осесимметрично и коаксиально нижнему упругому кольцу 1 и верхнему упругому кольцу 2, внутри упругого элемента тарельчатого типа, расположен дополнительный буферный элемент 16, жесткость которого больше жесткости упругого элемента тарельчатого типа, выполняющий функции предохранительного устройства в случае поломки тарельчатого упругого элемента.
Тарельчатый упругий элемент, содержащий каркас, в котором установлен упругий элемент тарельчатого типа, каркас выполнен из нижней и верхней частей, при этом нижняя часть каркаса состоит из основания, выполненного в виде диска с кольцевой внутренней проточкой, в которой размещено нижнее упругое кольцо упругого элемента тарельчатого типа, а верхняя часть каркаса выполнена в виде крышки, представляющей собой диск с центральной кольцевой выемкой, и жестко связанной посредством, например, винтов с верхним упругим кольцом упругого элемента тарельчатого типа, причем в центральной кольцевой выемке крышки размещен слой вибродемпфирующего материала, например из полиуретана, на котором фиксируется установочная плита для крепления виброизолируемого объекта, упругий элемент тарельчатого типа содержит по крайней мере два плоских упругих соосно расположенных кольца, верхнее и нижнее, соединенных между собой посредством по крайней мере трех упругих плоских пластин, расположенных наклонно по отношению к оси колец, причем верхнее кольцо соединено с крышкой, а к нижней части нижнего кольца прикреплено кольцо из фрикционного материала для создания сухого трения, обеспечивающего необходимое демпфирование в системе, а плоские упругие пластины расположены между выемками, отличающийся тем, что в нижней части каркаса к основанию, выполненному в виде диска с кольцевой внутренней проточкой, дополнительно прикреплена нижняя установочная плита, предназначенная для установки на межэтажное перекрытие с виброактивным оборудованием и выполненная в виде многослойного вибродемпфирующего круглого диска, состоящего по крайней мере из трех слоев: центральный слой выполнен из жесткого вибродемпфирующего материала, например типа «Агат», а симметрично расположенные относительно него, верхний и нижний слои выполнены из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном, а осесимметрично и коаксиально нижнему упругому кольцу и верхнему упругому кольцу внутри упругого элемента тарельчатого типа расположен дополнительный буферный элемент, жесткость которого больше жесткости упругого элемента тарельчатого типа, выполняющего функции предохранительного устройства на случай поломки тарельчатого упругого элемента.
