Упругая компенсационная опора

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН цц . F 16 F 13/00

1. ®с ;1, 8:, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3589?70/25-28 (22) 10.05.83 (46) 07.01.86.Бюл. 11 - 1 (71) Астраханское отделение Государственного проектно-конструкторского института рыбопромыслового флота (72) Ю.А.Вязовой и П.А.Гаращенко (53) 621-567.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 901683, кл. F 16 F 9/18,1980, Авторское свидетельство СССР

Ф 420490, кл. В 61 0 33/00,1974. (54)(57) УПРУГАЯ КОМПЕНСАЦИОННАЯ

ОПОРА, содержащая заполненный рабочей средой цилиндр с днищем и крышкой, расположенный в нем шток с поршнем, имеющим расточку, обращенную к днищу, и дроссельное отверстие, сообщающее между собой надпоршневую и подпоршневую полости цилинд„„SU„„1203267 д ра, пружину, размещенную в расточке и взаимодействующую с поршнем и днищем, фиксаторы, предотвращающие поворот поршня относительно цилиндра, и корректор жесткости, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества виброизоляции, корректор жесткости выполнен в виде набора пружин, имеющих каждая центральное кольцо и расходящиеся от него в радиальном направлении равномерно расположенные по окружности упругие элементы, на обращенных одна к другой поверхностях штока и цилиндра выполнены кольцевые пазы, в которых расположены соответственно центральные кольца и свободные концы упругих элементов, а опора снабжена фиксаторами положения поршня.

1203

1l

Изобретение относится к машино< троению, в частности к судостроению и судоремонту .

Целью изобретения является повышение качества виброизоляции.

На фиг .1 изображена упругая компенсационная опора в номинальном положении при работе, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — рабочие характеристики упругой опоры.(а ) и отдельно — пружины сжатия (б) и корректора жесткости (в), где обозначено:

p — усилие (реакция); 4 — перемещение поршня; Рм и Ьн — номинальное усилие (рабочая нагрузка упругой опоры) и перемещение поршня до его номинального пложения; 4р — ра" бочий диапазон изменения перемещения поршня.

Упругая компенсационная опора содержит цилиндр 1 с крышкой 2, поршень 3 со штоком 4, винтовую пружину 5 сжатия, размещенную в расточке поршня между цилиндром 1 и поршнем 3, корректор жесткости винтовой пружины, выполненный в виде набора компенсационных пружин 6, установленных в кольцевом промежутке между,. цилиндром 1 и штоком 4 с иэ.-ибом на расчетную нагрузку. Кроме того, опора имеет фиксаторы 7 номинального положения поршня, регулировочные гайки 8 и 9, сопряженные с цилиндром 1, и штифты 10 которые запрессованы в торце поршня 3, сопря- 3S жены с отверстиями в цилиндре 1 и препятствуют вращению цилиндра относительно поршня. Шток 4 поршня соединен с оснбванием 11 подшипника шпилькой 12 с гайкой 13, а цилиндр соединен с судовым фундаментом 14 шпилькой 15 с гайкой 16 через регулировочные гайки 8 и 9. Полости 17 цилиндра и !8 расточки поршня эаполканы рабочей жидкостью, например спиртоглицериновой смесью (соотношение 1:12), и сообщены капилляром 19.

Фиксаторы 7 снабжены контргайками 20, сальниковыми втулками 21 и сальниками 22, а крышка 2 — сальником 23, Шток 4 выполнен с кольцевым упором

24, который ограничивает перемещение поршня вверх. Перемещение поршня вниз ограничено зазором между нижним торцом поршня 3 и дном внутренней расточки цилиндра 1.

Компенсационные пружины 6 корректора жесткости содержат кольцевые

267 2 (сплошные или секционные) элементы

25, закрепленные в пазах на штоке 4, и гибкие пластины 26, равномерно расположенные вокруг штока 4, и упирающиеся концами в кольцевые пазы на цилиндре 1. Пазы на цилиндре имеют расчетное превышение над соответствующими.(данной компенсационной пружине! пазами на штоке. При равномерном размещении гибких пластин вокруг штока исключается перекос поршня, а превышение пазов на цилиндре над соответствующими пазами на штоке обеспечивает нагрузку на поршень со стороны компенсационных пружин 6, установленных с изгибом, направленную вниз, т.е. против нагрузки на поршень со стороны винтовой пружины

5 сжатия. Таким образом, номинальная расчетная нагрузка опоры (ее грузоподъемность) создается суммированием усилий на поршень со стороны винтовой пружины сжатия, формирующей основную нагрузку, и компенсационных пружин, стабилизирующих эту нагрузку

Усилие распора компенсационных пружин 6, установленных с изгибом, практически не зависит от величины изгиба (стрелы прогиба) пластин 26, поэтому вертикальная составляющая этого усилия, действующая на пор» шень 3, изменяется пропорционально перемещению поршня и,следовательно, корректор жесткости в виде компенсационных пружин б имеет практически линейную силовую характеристику.

Число компенсационных пружин в опоре подобрано с таким расчетом, чтобы суммарная нагрузка на поршень со стороны этих пружин и пружины 5 сжа, тия была постоянной. Этим достигается стабилизация статического усилия, развиваемого опорой, что повышает качество виброиэоляции и надежность работы судового валопровода.

Для повышения износостойкости сопряженных поверхностей цилиндра 1 и поршня 3 в опоре реализовано явление избирательного (поверхностного) переноса за счет колец 27 из меди, размещенных в кольцевых проточках поршня 3.

При сборке опоры пружину 5 сжимают, перемещая поршень 3 вниз, до занятия им номинального положения И я при котором конические хвостовики фиксаторов 7 расположены напротив конических пазов 28 на поршне 3, и

1203267

45 вводят фиксаторы 7 до упора их хвостовиков в пазах 28, После этого ус-. танавливают с изгибом расчетное число компенсационных пружин 6 в кольцевом промежутке между штоком 4 и цилиндром 1, располагая концы пружин в соответствующих пазах на штоке и цилиндре, В результате совместного действия винтовой и компенсационных пружин на поршне будет сформировано номинальное усилие Р,1,, не приводящее однако к перемещению поршня, так как этому препятствуют фиксаторы 7.

За номинальное принято такое положение поршня, по отношению к которому его максимальный ход вверх и вниз составляет соответственно 1/3 и 2/3 части его общего вертикального хода. Смещение номинального положения поршня вверх от среднего положения не связано с преимущественным влиянием на величину и направление перемещения поршня износа подшипников, которое проявляется при работе упругих опор в составе судового валопровода, Установку упругих опор в работу в составе судового валопровода производят при ручном их перемещении с помощью регулировочных гаек 8 и 9 до разгрузки фиксаторов 7, после чего фиксаторы отводят до полного выхода их хвостовиков из пазов 28 с контролем по величине зазора h . .В результате на подшипнике формируется расчетная нагрузка, равйая суммарной грузоподъемности опор.

Автоматическое перемещение поршня контролируется по величине зазора между основанием 11 подшипника и .крышкой 2 опоры по величине Н.

Таким образом, за счет фиксаторов упрощается монтаж упругой опоры.

Кроме того, с помощью фиксаторов легко вывести опору из работы, что требуется в особых случаях, например, 5 t0

t5

30 в связи с необход мастью перехода на жесткое соединение подшипника с фундаментом с целью проведения сравнительных испытаний валопровода, или в аварийных ситуациях — при выходе из строя пружин опоры и т.п. В этих случаях фиксаторы 7 вводят до упора их хвостовиков в пазах 28 и тогда нагрузка с подшипника на фундамент передается через фиксаторы расчет прочности фиксаторов прилагается ).

Положение опоры при этом соответствует монтажному (номинальному) и этим исключаетсй расцентровка вало-. провода.

Упругая компенсационная опора работает следующим образом.

При воздействии на опору медленна изменяющихся нагрузок, вызванных, например, износом дейдвудных под шипников, релаксаций . напряжений в сварных швах, деформацией корпуса судна при погрузке, разгрузке и т.п., рабочая жидкость переходит из полости 17 в полость

18 и, наоборот, через капилляр 19.

В этом случае при медленном перемещении поршня относительно цилиндра развиваемое опорой статическое уси.— лие остается неизменным по величине.

При воздействии на опору быстроизменяющихся нагрузок, таких как гидродинамические нагрузки, нагрузки от сил инерции вращающихся неуравновешенных масс и т.п., рабочая жидкость за период изменения нагрузок не успевает переходить из полости 17 в полость 18 и обратно из-за сопротивления, создаваемого капилляром 19.

Поэтому опора для быстроизменяющихся нагрузок является относительно жесткой и образует с судовым фундаментом двустороннюю связь. В этом случае виброперемещений поршня относительно цилиндра не наблюдается. ь 203267 филиал IIIIII Патент", г.ужгород,ул.Проектная, 4

ВИИПИ

Тираж 897

Заказ 8400/89

Подписное