Виброизолирующее устройство

 

п,тен

Г j)p;p(о1 е з

Союз Советских

Социалистических

Республик п 742649

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополннтельное к авт. свнд-ву (5т)М. Кл. (22) Заявлено 02.08.76 (2! ) 2392473/25-28 с прнсоелнненнем заявки .%

F 16 F 15/02

Гпсударетввнный квинтет (23) Приоритет о делам нзобретений н птхрмтнй

Опубликовано 25.06.80. Бюллетень .% 23

Дата опубликования описания 25.06.80 (53) УДК 621-567. .1 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. M. Балкарей, В. Д. Деречин и В. В. Заболотин (71) Заявитель

Харьковский проектный и научно-исследовательский институт "Про мстройниипроект" (54) ВИБРОИЗОЛИРУННЦЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к машиностроению, а именно к виброизолирующим устройствам различных машин и механизмов, и может быть использовано для уменьшения вибраций опорных конструкций машин с большими возмущающими

S силами и низкочастотных машин, таких, как грохоты, выбивные решетки, дробилки, компрессоры и т.п, Известно виброизолируницее устройство, состоящее из опор и закрепленной на двуплечем рычаге дополнительной массы, размещаемых между вибрирующей машиной и основанием (1).

При вертикальном движении машины дополнительная масса движется с ней в противофазе.

Сила инерции дополнительной массы уменьшает, динамическую нагрузку на основание по сравнению с применением только упругих опор. В этом случае появляется точка нулевой передачи нагрузки, которая может располагаться близко к резонансной зоне (в обычных системах виброизоляции и нулевой точки передачи нагрузок не существует). Появление нулевой точки передачи нагрузки позволяет уменьшить воздействия очень больших возмущающих сил. Благо2 даря тому, что эта точка может располагаться вблизи резонансной зоны, . облегчается возможность уменьшения воздействий от низкочастоткого оборудования.

Однако данное виброизолирукпцее устройство, включающее упругие элементы и дополнительную массу на рычаге, предназначено для уменьшения воздействий только в одном направлении (например, в вертикальном). Кроме того, уменьшая нагрузки в одном направлении, оно передает на основание дополнительные моменты, ь возникающие вследствие смещения линии действия инерционной силы от дополнительной массы относительно центра масс машины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является вибронзолирующее устройство, содержащее установленные между вибрирующей машиной и основанием упругие опоры и горизонтальные рычаги с дополнительными массами на,соответствующих концах (2).

Устройство позволяет уменьшить воздействия лишь в двух направлениях — вертикальном и горизонтальном. Однако это достигается толь3 742649 ко при равных жесткостях упругих опор в вертикальном и горизонтальном направлениях, а также при наличии в центральном расположении шарнира, соединяющего рычаги и машину.

Целью изобретения является одновременное

5 уменьшение вертикальных, горизонтальных и вращательных воздействий.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено вертикальными рычагами, шарнирно закрепленными своей средней частью на основании и шарнирно соединенными одними концами со средней частью горизонтальных рычагов, вертикальными и горизонтальными тягами, шарнирно соединяющими свободные концы рычагов с вибрирующей машиной.

Для получения нулевого коэффициента передачи вертикального и горизонтального воздействия, шарнирные соединения тяг с машиной расположены в ° горизонтальной плоскости, проходящей через центр масс машины, соотношения плеч горизонтальных и вертикальных рычагов равны между собой, а жесткости упругих опор в горизонтальном и вертикальном направлениях определяются из соотношения:

С 3 рт Си

5 ПР— 2 ор р

Технико- эконо мический эффект применения предлагаемого виброизолирующего устройства заключается в значительном уменьшении нагрузок, передающихся на основания машин, и уменьшении их вибраций. При этом появляется возможность устанавливать оборудование на облегченные опорные конструкции и даже на перекрытия промышленных зданий где Св, С. — жесткость УпРУгих опоР соответственно в вертикальном и горизонтальном направлении, кг/см; З0

С, С вЂ” вращательная жесткость системы ч ч, соответственно относительно цент- . ра жесткости и относительно центра масс машины кг см/рад; — приведенный к центру массы момент инеоции системы, кг см/с ; р — частота вынужденных колебаний, 1/с;

Для получения нулевого коэффициента пере- 40 дачи при вращательном воздействии, плечи вертикальных рычагов, соединенные с горизонтальными рычагами равны расстоянию между центром масс машины и центром жесткости опор, а отношение плеч рычагов определяется из соотношения:

На чертжее изображено виброизолирующее устройство, общий вид;

Машина 1 устанавливается на упрутие опоры

2. Дополнительные массы 3 соединены с машиной 1 при помощи горизонтальных 4 и вертикальных 5 рычагов, а также горизонтальных 6 и вертикальных 7 тяг. Соединения рычагов и тяг между собой и с машиной шарнирные. Вертикальные рычаги 5 шарнирно прикреплены к основанию 8.

Уменьшение передачи воздействия при работе виброизолирующего устройства происходит следующим образом. Динамические воздействия вызывают вертикальные, горизонтальные и вращательные колебания машины. При указанном на чертеже расположении горизонтальных, вертикальных рычагов дополнительные массы также совершают соответственные вертикальные, горизонтальные и вращательные колебания, обратные по фазе колебаниям машины. Благодаря противофазным движениям машины и дополнительных масс происходит уменьшение воздействий на основание.

Степень уменьшения нагрузок зависит от параметров устройства (его массовых и жесткостных характеристик), а также от частоты вынужденных колебаний. Для каждой частоты вынужденных колебаний подбирают параметры устройcrsa, обеспечивающие полную ликвидацию динамических нагрузок на основание. Приведенные условия определения параметров устройства позволяют обеспечить одновременную нулевую передачу от горизонтального, вертикального и вращательного воздействий.

Формула изобретения

Ь С Э о ся Zmtb

50 где а, Ь, с, d — длина плеч соответственно горизонтальных и вертикальных рычагов, см;

3 — центральный массовый момент машины, кг см с;

2.

IYl — дополнительная масса, кгс /см; г

f — расстояние от шарнира, связывающего тяги до центра масс машины, см.

1. Вибронэолирующее устройство, содержащее установленное между вибрирующей машиной и основанием упругие опоры и горизонтальные рычаги с дополнительными массами на соответствующих концах, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью одновременного уменьшения. вертикальных, горизонтальных и вращательных воздействий, оно снабжено вертикальными рычагами, шарнирно закрепленные своей средней частью на основании и шарнирно соединенные одними концами со средней частью горизонтальных рычагов, вертикальными и горизонтальжесткость упрутих опор соответственно в вертикальном и горизонтальном направлениях, кг/см; вращательная жесткость системы . 20 соответственно, относительно центра тяжести и центра масс машины, кгсм/рад; приведенный к центру масс момент инерции системы, кг см с, частота вынужденных колебаний, 1/с.

С, С о

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США и 3322370, кл. 248-20, 1967.

2. Патент Великобритании N 1091778, кл. F 2 $, 1967 (щютотип}. пр

Составитель А. Машкин

Техред Ж.Кастелевич Корректор 10. Макаренко

Редактор Л. Народная

Заказ 3436/33

Подписное

Тираж 1095

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 э 742649 6 ными тягами, шарнирно соединяющими свобод- 3. Виброизолирующее устройство по п. 1, ные концы рычагов с вибрирующей машиной. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

2 Виброизолирующее устройство по п.1, о т- получения нулевого коэффициента передачи л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью полу- при вращательном воздействии, плечи вертикальчения нулевого коэффициента передачи верти- s HbIx рычагов, соединенные с горизонтальными кального н горизонтального воздействия, шар- рычагами, равны расстоянию между центром нирные соединения тяг с машиной расположе- масс машины и центром жесткости опор, а ны в горизонтальной плоскости, проходящей . отношения плеч рычагов определяется иэ сооТчерез центр масс машины,-отношения плеч гори- ношения зонтальных и вертикальных рычагов равны 10

bc 3 с сЯ 2п (Ь между собой, а жесткости упругих опор в горизонтальном и вертикальном направлениях где а, Ь, с, d — длина плеч соответственно гоопределяются из соотношения: ризонтальных и вертикальных рычагов, см;

f — расстояние от шарнира, свяэыс з р с

В оР Ю

3$ вающего тяги, до центра масс с„=э., р -с„ машины, см;

fA — дополнительная масса, кг. с /см; г . где Св г

3 — центральный массовыи момент инерции машины, кгсм.с .