Виброизолятор

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства для защита механизмов и оборудования от вибраций. Целью изобретения является повышение надежности и долговечности виброизолятора. Это достигается соединением упругих элементов 4 между собой эластичной пленкой 5 и большей концентрацией наполнителя в упругих элементах 4 на их поверхностях, контактирующих соответственно с корпусом 1 и поршнем 2. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 F 9/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4672036/28 (22) 03.04.89 (46) 15.01.91. Бюл. № 2 (71) Ленинградский политехнический институт им. М. И. Калинина (72) П. Л. Ливотов и В. Д. Савельев (53) 621.567.1 (088.8) (56) Патент Великобритании № 1509431, кл. F 16 F 13/00, 1978.

„„Я(.)„„1620723 А 1 (54) ВИБРОИЗОЛЯТОР (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства для за щиты механизмов и оборудования от вибраций.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности виброизолятора.

Это достигается соединением упругих элементов 4 между собой эластичной пленкой 5 и большей концентрацией наполнителя в упругих элементах 4 на их поверхностях, контактирующих соответственно с корпусом 1 и поршнем 2. 3 ил.

1620723

36

3

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства для защиты механизмов и оборудования от вибраций.

Цель изобретения — ловышение долговечности и надежности за счет соединения упругих элементов между собой и соответствующего распределения заполнителя в них.

На фиг. 1 изображен виброизолятор, вид в аксонометрии (с вырезом); на фиг. 2— эластичные упругие элементы в виде тел вращения, связанные эластичной пленкой, фронтальный разрез (точками показано распределение частиц наполнителя в упругих элементах); на фиг. 3 — устройство для изготовления упругих элементов.

Виброизолятор содержит корпус 1 в виде полого цилиндра н установленные в нем пор-. шень 2 со штоком 3. Поперечные сечения полого цилиндра и поршня 2 могут иметь некруглую, например прямоугольную, форму.

Между торцовыми и боковыми поверхностями цилиндра 1 и поршня 2, т.е. по их периметрам, размещены упругие элементы 4 в виде, тел вращения (например, в виде шариков, эллипсоидов, цилиндров и т.п.), связанные между собой эластичной пленкой

5. В зазоре между корпусом 1 и штоком

3 установлено резиновое уплотнительное кольцо 6. В корпусе 1 имеются отверстия

7 и 8, предназначенные для активного охлаждения упругих элементов 4 воздухом или другой средой.

Виброизолятор работает следующим образом.

При действии пространственной нагрузки виброизолятор обеспечивает демпфирование линейных колебаний вдоль осей Х, У, Х и угловых колебаний вокруг осей Х, Y, Z. При демпфировании колебаний по любому из указанных направлений работающие упругие элементы 4 испытывают циклические деформации сжатия. Однако при одновременном демпфирования колебаний по разным направлениям упругие элементы 4 будут кроме деформаций сжатия испытывать деформации сдвига, а также внешнее трение в контакте с корпусом 1 н поршнем 2. При этом наиболее слабыми участками упругих элементов 4 являются их приповерхностные слои, контактирующие с корпусом 1 и поршнем 2.

Упругие элементы 4 изготавливают из эластичного материала (натурального или синтетического каучука) с активным наполнителем в виде частиц технического углерода (сажи) н других. Для повышения долговечности упругих элементов 4 частицы наполнителя в них распределены неравномерно и сконцентрированы у поверхностей; контактирующих с корпусом 1 и поршнем

2 (фиг. 2). Концентрация частиц наполнителя в указанных приповерхностных слоях в 1,5 — 2,0 раза превышает среднюю концентрацию наполнителя в сердцевине упругих элементв 4, которая для большинства саженаполненных резин находится в диапазоне 8 — ЗОЯ. Глубина слоя с повышенной концентрацией наполнителя, в 1,5 — 2,0 раза превышающей среднюю, составляет 0,05—

0,08 от радиуса окружности поперечного сечения каждого упругого элемента 4 (фиг. 2).

При этом в среднем в 1,5 раза увеличивается жесткость и прочность приповерхностного слоя упругих элементов 4, уменьшается трение в контакте упругих элементов 4 и металлических поверхностей корпуса 1 и поршня 2 виброизолятора, более равномерно распределяются напряжения в упругих элементах 4 и, как следствие, в 2,0 — 2 5 раза возрастает их долговечность. В то же время податливость и демпфирующие свойства упругих элементов 4 в целом остаются неизменными.

Эластичная пленка 5, получаемая естественным путем при изготовлении упругих элементов 4, обеспечивает взаимную ориентацию упругих элементов 4, корпуса 1 и поршня 2 при сборке и в процессе работы виброизолятора. Толщина пленки 5 выбирается таким образом, чтобы ее жесткость б„была примерно на порядок меньше жесткости упругого элемента 4 (шарика) G,: (д,/G

=0,05 — 0,1. Это обеспечивает, с одной стороны, необходимую прочность эластичной пленки 5, а с другой — достаточно высокую ее податливость, при которой она практически не воспринимает нагрузок и не разрушается при работе вибронзолятора.

Изготовление упругих элементов 4, связанных эластичной пленкой 5, осуществляется следующим образом (фиг. 3).

Для изготовления упругих элементов используется стандартная композиция синтетического или натурального каучука с равномерно распределенным наполнителем, состоящим, главным образом, из частиц технического углерода — сажи. Частицы сажи предварительно электризуются для получения на них постоянного электростатического заряда (например, отрицательного знака).

Приготовленная композиция 9 с наэлектризованными частицами сажи подогревается и подается в пресс-форму, которая состоит из верхней 10 и нижней 11 матриц. Матрицы 10 и 11 выполнены из токонепроводящего материала, например, из керамики.

На внутренних поверхностях матриц 10 н 11 размещены контактирующие с композицией

9 металлические контакты 12 заданной конфигурации (например, в форме вогнутых дисков). Контакты 12 подсоединены к источнику питания для подачи на них электрического потенциала знака, противоположного заряду частиц сажи.

При включении электрического поля заряженные частицы сажи будут двигатьсН (диффунднровать) по направлению к про16И723

Формула изобретекия

5 тивоположно заряженным контактам 12 и концентрироваться в приповерхностных слоях упругих элементов 4. Варьируя величиной и знаком электрического заряда на контактах 12, а также изменяя температуру композиции 9, можно управлять скоростью и характером распределения сажи в объеме смеси, После достижения требуемого распределения частиц сажи в упругих элементах 4 осуществляют процесс вулканизации композиции 9, который закрепляет полученное распределение частиц наполнителя 5 в упругих элементах 4.

Кроме того, можно каждый из контактов 12 подключать к отдельному источнику электрического поля и обеспечить этим различное распределение наполнителя в соседних упругих элементах 4. Последнее позволяет повысить равномерность распределения нагрузки между упругими элементами (шариками, цилиндрами и т,п,).

Виброизолятор, содержащий корпус, установленые в нем поршень со штоком и размещенные между корпусом и штоком и контактирующие по их периметрам упругие элементы в виде тел вращения, заполненные наполнителем, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и надежности, он снабжен эластичной пленкой, соединяющей между собой упругие элементы, а большая часть наполнителя расположена у поверхностей, контактирующих с корпусом и поршнем.

1620723

12

1Г

11

Составитель В. Золотовская

Редактор И. Касарда Техред А. Кравчук Корректор А. Осауленко

Заказ 4232 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101