Тарельчатый виброизолятор

Авторы патента:

F16F7/08 - с фрикционными поверхностями, имеющими прямолинейное относительное перемещение (F16F 7/01 имеет преимущество)

F16F3/02 - с пружинами, изготовленными из стали или иного материала с низким внутренним трением

Владельцы патента RU 2661646:

Кочетов Олег Савельевич (RU)

Изобретение относится к средствам защиты человека-оператора от вредного влияния вибрации и может быть использовано в различного рода машинах и механизмах, в частности в станкостроительной промышленности, текстильной и легкой промышленности, сельском хозяйстве, в приборостроении, в транспортном машиностроении. Тарельчатый виброизолятор содержит платформу, основание, тарельчатые упругие элементы, каркас в виде верхней платформы для установки виброизолируемого объекта с юстировочной плитой, которая крепится к верхней платформе каркаса виброизолятора посредством крепежных элементов, и нижнее основание для размещения ограничителей хода блока тарельчатых упругих элементов, которые соединяют верхнюю платформу с нижним основанием виброизолятора, имеющего отбойник буферного типа. Основание каркаса виброизолятора, в части контакта с тарельчатыми упругими элементами, покрыто фрикционным материалом для демпфирования колебаний. Блок тарельчатых упругих элементов состоит из по крайней мере четырех тарельчатых пружин различной высоты и различного угла наклона к оси каркаса виброизолятора с резьбовым хвостовиком и гайкой, на которой закреплены тарельчатые пружины через простановочные кольца. Каждая из тарельчатых пружин имеет в основании горизонтальную кольцевую отбортовку, опирающуюся на нижнее основание. Ось виброизолятора жестко соединена с верхней платформой каркаса, Простановочные кольца, расположенные на оси, жестко соединенной с верхней платформой каркаса, которые фиксируют на стержне тарельчатые пружины, выполнены из вибродемпфирующего материала, например полиуретана. Кольцевые отбортовки тарельчатых пружин, со стороны, контактирующей с основанием, покрыты слоем фрикционного материала. В качестве фрикционного материала применяется спеченный фрикционный материал на основе меди, который содержит цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний. Технический результат: повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 1 ил.

Виброизолятор относится к средствам защиты человека-оператора от вредного влияния вибрации и может быть использован в различного рода машинах и механизмах, в частности в станкостроительной промышленности, текстильной и легкой промышленности, сельском хозяйстве, в приборостроении, в транспортном машиностроении.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является упругий элемент тарельчатого типа по патенту РФ №2285836, F16F 1/32 (прототип), содержащий тарельчатую упругую поверхность в виде усеченного конуса, на поверхности которой выполнено, в плоскости параллельной основаниям усеченного конуса, два сквозных паза с образованием двух усеченных конических поверхностей, связанных двумя или тремя ребрами, направленными по образующим коническую поверхность линиям.

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 тарельчатом виброизоляторе, содержащем платформу, основание, тарельчатые упругие элементы, содержит каркас в виде верхней платформы для установки виброизолируемого объекта с юстировочной плитой, которая крепится к верхней платформе каркаса виброизолятора посредством крепежных элементов, и нижнее основание для размещения ограничителей хода блока тарельчатых упругих элементов, которые соединяют верхнюю платформу с нижним основанием виброизолятора, имеющего отбойник буферного типа, причем основание каркаса виброизолятора, в части контакта с тарельчатыми упругими элементами, покрыто фрикционным материалом для демпфирования колебаний, а блок тарельчатых упругих элементов состоит из по крайней мере четырех тарельчатых пружин различной высоты и различного угла наклона к оси каркаса виброизолятора с резьбовым хвостовиком и гайкой, на которой закреплены тарельчатые пружины через простановочные кольца, при этом каждая из тарельчатых пружин имеет в основании горизонтальную кольцевую отбортовку, опирающуюся на нижнее основание, а ось виброизолятора жестко соединена с верхней платформой каркаса, простановочные кольца, расположенные на оси, жестко соединенной с верхней платформой каркаса, которые фиксируют на стержне тарельчатые пружины, выполнены из вибродемпфирующего материала, например полиуретана, кольцевые отбортовки тарельчатых пружин, со стороны, контактирующей с основанием, покрыты слоем фрикционного материала.

На чертеже изображен фронтальный разрез тарельчатого виброизолятора.

Тарельчатый виброизолятор содержит каркас в виде верхней платформы 3 для установки виброизолируемого объекта 1 с юстировочной плитой 2, которая крепится к верхней платформе 3 каркаса виброизолятора посредством крепежных элементов 4, и нижнего основания 13 виброизолятора для размещения ограничителей хода 16 и 17 блока тарельчатых упругих элементов, которые соединяют верхнюю платформу 3 с нижним основанием 13 виброизолятора с отбойником 14 буферного типа. Нижнее основание 13 каркаса виброизолятора, в части контакта с тарельчатыми упругими элементами, покрыто фрикционным материалом для демпфирования колебаний.

Блок тарельчатых упругих элементов состоит из по крайней мере четырех тарельчатых пружин 5, 6, 7, 8 различной высоты и различного угла наклона к оси 9 каркаса виброизолятора с резьбовым хвостовиком 10 и гайкой 11, на которой закреплены тарельчатые пружины через простановочные кольца 12. Каждая из тарельчатых пружин 5, 6, 7, 8 имеют в основании горизонтальную кольцевую отбортовку, опирающуюся на нижнее основание 13 (например, внешняя тарельчатая пружины 8 имеет кольцевую отбортовку 15).

Ось 9 виброизолятора жестко соединена с верхней платформой 3 каркаса.

Простановочные кольца 12, расположенные на оси 9, жестко соединенной с верхней платформой 3 каркаса, которые фиксируют на стержне тарельчатые пружины 5, 6, 7, 8, выполнены из вибродемпфирующего материала, например полиуретана.

Возможен вариант, когда кольцевые отбортовки тарельчатых пружин 5, 6, 7, 8 (например отбортовка 15 для внешней тарельчатой пружины 8), со стороны, контактирующей с основанием 13, покрыты слоем фрикционного материала.

Виброизолятор работает следующим образом.

При приложении статической нагрузки на верхнюю платформу 3 каркаса она опускается вниз, сжимая тарельчатые упругие элементами 5, 6, 7, 8, которые воспринимают вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на основание 13, установленное на межэтажном перекрытии здания или шасси транспортного средства (на чертеже не показано). Нелинейное демпфирование в системе осуществляется за счет наличия ограничителей хода 16 и 17 внешней тарельчатой пружины 8.

При приложении динамической нагрузки со стороны объекта, например работающего оборудования, вибрация гасится блоком упругих тарельчатых элементов, жесткость которых рассчитывается на работу сложной системы «перекрытие-упругие элементы-объект» в зарезонансном режиме, при этом обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов. Увеличивается демпфирование виброизолируемого объекта 1 на высоких частотах, за счет сухого трения, обеспечивающего необходимое демпфирование в системе на резонансе. Эффект сухого трения реализуется горизонтальными кольцевыми отбортовками упругих тарельчатых элементов, которые скользят в динамических режимах по фрикционному покрытию нижнего основания 13 каркаса виброизолятора.

Возможен вариант, когда в качестве фрикционного материала для покрытия кольцевых отбортовок тарельчатых пружин, со стороны, контактирующей с основанием, применяется спеченный фрикционный материал 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.

Возможен вариант, когда в качестве фрикционного материала для покрытия кольцевых отбортовок тарельчатых пружин, со стороны, контактирующей с основанием, применяется спеченный фрикционный материал на основе железа, который содержит, мас. %: медь 5,0÷7,0; графит 4,0÷5,0; асбест 2,0÷3,0; карбид кремния 4,0÷6,0; сернокислое железо 5,0÷6,0; кобальт 3,0÷4,0; фосфорный шлак 3,0÷4,0; железо остальное.

Предложенное техническое решение является эффективным виброзащитным средством, которое может быть использовано для защиты как оборудования, так и оператора, при простоте в обслуживании и надежности конструкции в эксплуатации.

Тарельчатый виброизолятор, содержащий платформу, основание, тарельчатые упругие элементы, содержит каркас в виде верхней платформы для установки виброизолируемого объекта с юстировочной плитой, которая крепится к верхней платформе каркаса виброизолятора посредством крепежных элементов, и нижнее основание для размещения ограничителей хода блока тарельчатых упругих элементов, которые соединяют верхнюю платформу с нижним основанием виброизолятора, имеющего отбойник буферного типа, причем основание каркаса виброизолятора, в части контакта с тарельчатыми упругими элементами, покрыто фрикционным материалом для демпфирования колебаний, а блок тарельчатых упругих элементов состоит из по крайней мере четырех тарельчатых пружин различной высоты и различного угла наклона к оси каркаса виброизолятора с резьбовым хвостовиком и гайкой, на которой закреплены тарельчатые пружины через простановочные кольца, при этом каждая из тарельчатых пружин имеет в основании горизонтальную кольцевую отбортовку, опирающуюся на нижнее основание, а ось виброизолятора жестко соединена с верхней платформой каркаса, простановочные кольца, расположенные на оси, жестко соединенной с верхней платформой каркаса, которые фиксируют на стержне тарельчатые пружины, выполнены из вибродемпфирующего материала, например полиуретана, кольцевые отбортовки тарельчатых пружин, со стороны, контактирующей с основанием, покрыты слоем фрикционного материала, отличающийся тем, что в качестве фрикционного материала для покрытия кольцевых отбортовок тарельчатых пружин, со стороны, контактирующей с основанием, применяется спеченный фрикционный материал на основе железа, который содержит, мас. %: медь 5,0-7,0; графит 4,0-5,0; асбест 2,0-3,0; карбид кремния 4,0-6,0; сернокислое железо 5,0-6,0; кобальт 3,0-4,0; фосфорный шлак 3,0-4,0; железо - остальное.

Изобретение относится к машиностроению, приборостроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования, станков, приборов. Демпфер с дополнительными упругими элементами содержит корпус, выполненный в виде верхней и нижней нажимных шайб с буртиками и резьбовыми отверстиями, между которыми закреплена цилиндрическая винтовая пружина.

Пространственный виброизолятор каркасного типа // 2661632

Пространственный пружинный виброизолятор со встроенным демпфером // 2661181

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

Пространственный пружинный виброизолятор маятникового типа // 2661041

Виброизолятор симметричный сетчатый // 2659346

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит основание, упругие сетчатые элементы, верхнюю и нижнюю нажимные шайбы.

Способ виброизоляции с регулируемой силой трения в демпфере сухого трения // 2658942

Изобретение относится к машиностроению. Способ виброизоляции в демпфере сухого трения заключается в следующем.

Спасательное судно на воздушной подушке // 2657155

Изобретение относится к спасательным судам на воздушной подушке и касается конструкции корпусов спасательных судов. Спасательное судно на воздушной подушке содержит звукопоглощающий элемент металлического штампосварного каркаса малошумной судовой каюты, в котором установлены пакеты звуковибротеплоизоляционных элементов.

Стержневой цилиндрический демпфирующий элемент // 2656680

Изобретение относится к системам защиты механизмов и машин от вибраций. Стержневой демпфирующий элемент выполнен в виде цилиндрической обечайки из эластомера.

Виброизолятор с маятниковым подвесом // 2656679

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит винтовую цилиндрическую пружину, взаимодействующую с маятниковым механизмом.

Способ динамического гашения колебаний объекта защиты и устройство для его осуществления // 2654890

Группа изобретений относится к области машиностроения. В систему вводят дополнительно параллельно упругим элементам винтовые несамотормозящиеся механизмы, содержащие винты с гайками-маховиками.

Амортизатор низкорезонансный // 2660190

Изобретение относится к области механики, а именно к амортизаторам. Низкорезонансный амортизатор содержит корпус, упругий элемент пружинного типа, снабженный компенсирующим статическую нагрузку узлом.

Блок подвесной рессоры для ходового механизма транспортного средства // 2658249

Группа изобретений относится к блоку подвесной рессоры для ходового механизма транспортного средства. Блок подвесной содержит четыре листовые рессоры, находящиеся на расстоянии друг от друга и состоящие из многослойного волокнистого материала, концевые соединительные элементы, расположенные на концах четырех листовых рессор, и центральный соединительный элемент, который соединяет две пары листовых рессор через соответствующие упомянутые центральные зоны.

Торсионное устройство // 2656748

Группа изобретений относится к области машиностроения. Торсионное устройство (10) содержит первую часть, состоящую из первого упругого торсионного элемента (20), включающего первый опорный конец (22).

Сдвоенный тарельчатый виброизолятор // 2653328

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит два оппозитно расположенных относительно вертикальной оси разделительного элемента упругих элемента.

Виброизолятор с маятниковым подвесом // 2652874

Изобретение относится к области машиностроения. Виброизолятор содержит упругий элемент, взаимодействующий с основанием и маятниковым подвесом.

Пакет пружин // 2652865

Изобретение относится к области машиностроения. Пакет тарельчатых пружин включает в себя по крайней мере две пары тарельчатых пружин.

Пространственный виброизолятор каркасного типа // 2652293

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит каркас, выполненный в виде двух опорных горизонтальных пластин, опирающихся на левый и правый упругодемпфирующие элементы.

Виброизолятор с параллельно соединенными упругодемпфирующими элементами // 2651380

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит каркас, выполненный в виде двух опорных горизонтальных пластин, опирающихся на соответственно левый и правый упругие элементы.

Пружинный упругий элемент тарельчатого типа // 2651359

Изобретение относится к машиностроению. Пружинный упругий элемент содержит два оппозитно расположенных относительно вертикальной оси разделительного элемента упругих элемента.

Виброизолятор для ткацких станков // 2650314

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит корпус, включающий основание с крышкой.

Пространственный виброизолятор каркасного типа // 2661647

Изобретение относится к машиностроению, а именно к пружинным виброизоляторам, применяемым для снижения вибраций. Пространственный виброизолятор каркасного типа содержит каркас, соединяющий параллельно установленные в нем два упругодемпфирующих элемента разной конструкции, но одинаковой жесткости, и предназначенный для высоконагруженных систем виброизоляции, каркас выполнен в виде двух опорных горизонтальных пластин, опирающихся соответственно на левый и правый упругодемпфирующие элементы. Горизонтальные пластины каркаса жестко соединены с вертикальными пластинами, которые в нижней части каркаса соединены между собой опорной плитой, на которой через вертикальную стойку установлена платформа для виброизолируемого объекта. Оба упругодемпфирующих элемента, левый и правый, установлены на общем основании. Левый упругодемпфирующий элемент выполнен в виде демпфера сухого трения, содержащего корпус, выполненный в виде двух оппозитно расположенных относительно торцов цилиндрической винтовой пружины верхней и нижней втулок, фиксирующих пружину своей внешней поверхностью, элемент сухого трения выполнен в виде по крайней мере трех упругих лепестков, жестко связанных с нижней втулкой и охватывающих с определенным усилием внешнюю поверхность пружины, 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. 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 совпадает с осью витков корпуса, а центрально, коаксиально и осесимметрично корпусу расположен винтовой упругий стержень, выполненный сплошным. Фрикционные элементы выполнены трубчатыми, например, из полиэтилена, при этом изнутри лепестки элемента сухого трения покрыты слоем фрикционного материала, выполненного комбинированным, например, из полиэтилена с вкраплениями гранул из вибродемпфирующего материала. Правый упругодемпфирующий элемент выполнен в виде цилиндрической винтовой пружины, витки которой покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном. Технический результат: повышение эффективности виброизоляции. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.