Амортизатор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 F 7/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 ф ° i . ":Ф

ОВ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4723727/28

D (22) 26.07.90 (46) 30.06.92, Бюл. М 24 (71) Новосибирский электротехнический институт связи им. Н.Д.Псурцева (72) Ю.Д.Андреев, И.С.Никифоров, В.П.Табакаев и В.Ф.Шокуров (53) 629.4,027.35(088,8) (56)Мвторское свидетельство СССР

N 1442741, кл. F 16 F 7/08. 1988, 2.Авторское свидетельство СССР

hh 903622, кл. F 16 F 7/08, 1982. (54) АМОРТИЗАТОР (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам снижения интенсивности вибрации, и может быть использовано для защиты при транспортировке и эксплуатации аппаратуры, чувствительной к динамическим воздействиям.,,5U, 1744322 А1

Целью изобретения является повышение эффективности виброизоляции за счет перераспределения действующих сил. Это достигается тем, что амортизатор содержит основание, упругую слоистую платформу, . между которыми установлены упругие связи, выполненные из отрезков тросов, охва-. ченных упругими втулками, и связанные с регулятором натяжения, расположенном на основании. Упругая слоистая платформа выполнена в виде арки и представляет собой металлические листы с упругодемпфирующим наполнителем (например, резиной, соединенной с металлическими листами методом вулканизации). Несущая способ- ность амортизатора от 10 до 500 кг, частота свободных колебаний в вертикальном .направлении от 4 до 6 гц, частота в горизонтальном — 2,7 Гц, 2 3.п. ф-лы, 3 ил.

° °

1744322

15

Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам снижения интенсивности вибрации и может быть использовано для защиты при транспортировке и эксплуатации аппаратуры, чувствительной к динамическим воздействиям, Известно техническое решение, содержащее подвижную платформу, неподвижное основание и связующие их упругие связи, включающие ось с регулятором их жесткости, шарнирно связанную с основанием и подвижной платформой, пружины сжатия, установленные на оси для взаимодействия с подвижной платформой через втулки, Ось выполнена с канавкой, в которой установлено демпфирующее кольцо (1).

Недостатками данного технического решения являются: отсутствие гашения колебаний в диапазоне низких частот вследствие высокой собственной частоты амортизатора, его сложность, обусловленная двумя шаровыми шарнирами. а значит эксплуатационная ненадежность; возможно ударное взаимодействие втулки и неподвижного основания при горизонтальных нагрузках; специальное устройство в виде демпфирующего кольца предусмотрено лишь для гашения вертикальных колебаний, для горизонтальных колебаний специального устройства не предусмотрено, Наиболее близким техническим решением является устройство для гашения колебаний, содержащее основание. подвижную платформу для закрепления защищаемого объекта. которая расположена параллельно основанию и соединена с ним упругими связями. Платформа и упругие связи выполнены слоистыми из мягкой листовой стали, скреплены прослойками из термопластичной полимерной композиции.

Между платформой и защищаемым объектом установлены втулки j2).

Недостатками данной конструкции являются: отсутствие пространственной Виб

p033щить1 в области низких частот: значительная горизонтальная жесткость упругих связей, Поскольку жесткост; .пругих связей намного больше, чем х;- :)сткость платформы, пространственная э: щита не реализуется. В связи с исполу=. îâàíèåì плоской формы платформы. на которой крепится защищаемый объект, несущая способность устройства невелика. Увеличение же несущей способности эа счет увеличения числа стальных листов или их толщины ведет к росту резонансной час:оты и, следовательно, к ухудшению виброэащиты в области низких частот

Р

3 i

53

Целью изобретения является повышение эффективности виброиэоляции в области низких частот.

Поставленная цель достигается тем. что упругие элементы выполнены в виде отрезков тросов, каждый из которых охвачен упругими втулками. Амортизатор снабжен регулятором натяжения, установленным на основании соосно упругим элементам, и каждый из отрезков тросов связан с регулятором натяжения, а упругая слоистая платформа выгнута в сторону основания.

На фиг.1 изображен предлагаемый амортизатор; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг,З вЂ” упругая многослойная платформа до нагружения (а) и после нагружения (б) Амортизатор состоит из неподвижного основания 1, упругой слоистой платформы

2, которая крепится к основанию тросами 3 через регулятор их натяжения. Слоистая упругая платформа выполнена не менее чем иэ трех слоев: двух внешних металлических пластин и упругого демпфирующего наполнителя (например. резины), соединенных друг с другом методом вулканиэации. Слоистая платформа неподвижно соединена с опорой 4, на которой крепится защищаемый объект.

Регулятор натяжения троса состоит из скобы 5, укрепленной на основании 1, реэьбовой втулки 6, гайки 7, цанги 8, усилия сжатия которой регулируется винтом 9. Таким образом, зажим троса 3 с одного конца осуществляется цангой 8 и уровнем затяжки винта 9, с другого конца втулкой 10 и конусом 11.

Для обеспечения возвращающего усилия при воздействии динамических нагрузок служит упругая втулка 12 (или пакет упругих шайб, разделенных между собой неупругими прокладками).

Гашение колебаний в горизонтальной плоскости обеспечивается подвес <ой упругой слоистой платформы, на которую через подвижную опору опирается защищаемый объект. на тросах. Для ограничения хода и возврата платформы в исходное положение при воздействии динамических нагрузок применяются упругие втулки. Упругие втулки выполнены сплошными, например, из резины, Если согласно режиму работы амортизатора упругие втулки получаются высокие, то для предотвращения изгиба и

"выпучивания" они набираются в виде пакета упоугих шайб, разделенных не упругими прокладками (например, металли ескими).

Втулки через регулятор натяжения троса находятся в поджатом состоянии. Величина втулок г степень поджатия зависят от режи1744322 ма работы амортизатора. т.е, от необходимой ссбственной частоты егг.

Гаше .:.е с ебаний в вертикальном напрае".,ени.i обеспечивается конструкцией упругой слоистой платформы в виде арки. 5 соотношением общей толщины ее к величине прогиба и выбором рассеивающих свойств наполнителя. Величина прогиба и габариты слоистой платформы выбираются исходя из требуемой несущей способности 10 амортизатора и режима его работы.

Толщина слоистой платформы должна быть в пределах 0,8-2,2 величины прогиба (высоты арки), причем в основном за счет толщины наполнителя (толщина стальных 15 листов от 0,2 до 1,5 мм в зависимости от. общей толщины), Если толщина будет менее

0,8 прогиба, то эффект слоистой платформы не реализуется. Она работает как целая металлическая платформа. Если толщина ее 20 будет 2.2 высоты прогиба, то под действием статической нагрузки первоначально появляется не изгиб платформы, а местные . деформации, вызывающие большую кон- центрацию механических напряжений в 25 местах крепления. При нагружении амортизатора расчетным статическим весом защищаемого объекта платформа деформируется таким образом. что îе концы и середина должны лежать в од - ой горизон- 30 тальной плоскости. Этим обеспечивается получение изгиба уп рутой платформы по третьей форме и исключение в ее конфигурации паразитных четных форм (3, 4).

В результате такая конфигурация упру- 35 гого элемента обеспечивает равномерность свободного хода вверх и вниз от горизонтальной плоскости, достаточно большой статический прогиб и, следовательно, низкую резонансную частоту амортизатора. 40

Амортизатор работает следующим образом.

При воздействии горизонтальных колебаний упругая трехслойная платформа от- 45 клоняется на тросах, одновременно упругая втулка, опираясь о неподвижное основание, создает возвращающее усилие, стабилизируя положение защищаемого объекта.

При воздействии вертикальных колебаний работает упругая слоистая платформа, выполненная в виде арки, Эффективность работы амортизатора в области низких частот обеспечивается оптимальной величиной и формой прогиба упругой платформы. Соотнощение толщины и упругодемпфирующих свойств упругой слоистой платформы обеспечивает способность амортизатора к гашению высокочастотных колебаний, Амортизатор прост в изготовлении, сборке. настройке и эксплуатации.

Эксперименты показали, что при использовании вариантов трехслойной упругой платформы — несущего элемента амортизатора — с различной толщиной металлических пластин и свойств наполнителя грузоподъемность амортизатора может варьироваться в пределах 10-500 кг, частота вертикальных свободных колебаний от 4 до

6 Гц, частота поперечных свободных колебаний до 2,7 Гц. В результате улучшены виброзащитные свойства, увеличен диапазон гашения транспортной и технологической вибраций, обеспечена пространственная виброзащита, особенно от.импульсных ударных нагрузок, получена более высокая эксплуатационная надежность.

Формула изобретения

1. Амортизатор, содержащий основание, упругую слоистую платформу и установленные между ними упругие элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности виброизоляции, упругие элементы выполнены в виде отрезков троса, охваченных упругими втулками каждый, он снабжен регуляторами натяжения, установленными на основании соосно упругим элементам, каждый из отрезков троса связан с регуляторами натяжения, а упругая слоистая платформа выгнута в сторону основания.

2. Амортизатор по и. 1, о т л и. ч а юшийся тем, что толщина упругой слоистой платформы выбрана равной 0,8-2,2-величины ее п.роги а.

3. Амортизатор по и. 1; о т л и ч а юшийся тем, что упругие втулки выполнены в виде резинометаллических пакетов.

1744322

7f

Фиг,2

Составитель Ю.Андреев

Редактор Н.Цалихина - Техред M.Moðãåíòàë KoPp -K oÐ M,Øàðîøè .Заказ 2179 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", I, Ужгород, ул.Гагарина, 101