Виброизолятор

Изобретение относится к машиностроению, а именно к виброизоляции механизмов и машин. Сущность изобретения заключается в том, что виброизолятор содержит упругий элемент из дугообразных отрезков стального троса, два опорных кольца, одно из которых выполнено с возможностью соединения с объектом, а другое - с основанием. Одно опорное кольцо расположено внутри другого кольца и имеет одинаковое с ним число отверстий. Отверстия расположены перпендикулярно плоскости каждого кольца. Концы отрезков стального троса размещены и закреплены в отверстиях этих колец и расположены радиально с расхождением от внутреннего кольца к наружному. Упругий тросовый элемент содержит дополнительный упругий элемент из натуральной или синтетической, или металлической резины, или из композиционного эластичного материала, который может быть размещен в полукруглом кольцевом объеме или вулканизирован с тросовым упругим элементом или тросовый упругий элемент плетен дополнительным упругим элементом, выполненным в виде троса или жгута. Техническим результатом является обеспечение высокой энергоемкости без увеличения размеров основного упругого элемента и демпфируемости. 7 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к виброизоляции электро-, газотурбинных и реактивных двигателей, компрессоров, насосов, двигателей внутреннего сгорания, трубопроводов, валопроводов и других механизмов и машин.

Известен виброизолятор SU, а.с. №648763, кл. F 16 F 7/14, 1979 г., содержащий упругий элемент из дугообразных отрезков троса и опорные пластины для крепления концов троса.

Существенными недостатками такого виброизолятора являются недостаточная устойчивость и энергоемкость из-за небольшой плотности расположения и ориентации отрезков троса упругого элемента в пространстве, а также большие габаритные размеры.

Известен также виброизолятор по патенту Франции FR, патент №2033193, кл. F 16 F 7/00, 1970 г. G, содержащий упругий элемент из дугообразных отрезков стального троса, два опорных кольца, одно из которых выполнено с возможностью соединения с объектом, а другое - с основанием, причем одно опорное кольцо расположено внутри другого кольца и имеет одинаковое с ним число отверстий, причем отверстия расположены перпендикулярно плоскости каждого кольца, а концы отрезков стального троса размешены и закреплены в отверстиях этих колец, и расположены радиально с расхождением от внутреннего кольца к наружному.

Существенными недостатками такого виброизолятора является то, что он рассчитан на небольшие номинальные нагрузки, имеет большие габаритные размеры, небольшую плотность расположения упругого элемента и недостаточные демпфирующие свойства.

Техническим результатом данного изобретения является обеспечение высокой энергоемкости без увеличения размеров основного упругого элемента и демпфируемости.

Данный технический результат достигается тем, что упругий тросовый элемент содержит дополнительный упругий элемент из натуральной или синтетической, или металлической резины, или из композиционного эластичного материала.

При одних и тех же размерах опорных колец числом отверстий для размещения и закрепления концов отрезков стального троса основного упругого элемента, в целом и виброизолятора можно обеспечить увеличение и изменение номинальной нагрузки, что очень важно при разработках систем виброизоляции объектов.

Это можно обеспечить применением дополнительных упругих элементов различным образом:

1. Размещение в полукруглом кольцевом объеме основного упругого элемента дополнительного упругого элемента. Дополнительным упругим элементом может быть натуральная, синтетическая или металлическая резина, композиционный материал.

2. Основной тросовый элемент плетен дополнительным упругим элементом, выполненным в виде троса или жгута.

3. Основной упругий элемент вулканизирован натуральной или синтетической резиной. При этом основной и дополнительный упругие элементы приобретают полуторообразную оболочку, т.е. с полукруглым сечением.

4. Основной упругий элемент во внутреннюю кольцевую полость вулканизирован натуральной или синтетической резиной.

Во всех случаях происходит увеличение жесткости, причем величина свободного хода в основном остается неизменной, что очень важно для защиты объекта от ударов и сотрясений. Кроме того, благодаря дополнительному упругому элементу кроме увеличения энергоемкости увеличиваются демпфирующие свойства виброизолятора за счет трения между ними их структурных свойств.

На фиг.1 представлен виброизолятор с плетеным тросом - дополнительным элементом (продольный разрез), на фиг.2 - вид с торца виброизолятора.

На фиг.3 представлен виброизолятор, где дополнительный элемент выполнен из синтетической или из натуральной или металлической резины, или из эластичного композиционного материала.

На фиг.4 представлен виброизолятор, где дополнительный упругий элемент вулканизирован (сварен) с опорными кольцами.

На фиг.5 и 6 представлен виброизолятор, где дополнительный упругий элемент вулканизирован одновременно с кольцами и основным тросовым упругим элементом.

На фиг.7 представлен виброизолятор, где дополнительный упругий элемент выполнен из металлической резины.

Виброизолятор содержит упругий элемент из дугообразных отрезков стального троса 1, два опорных кольца 2, 3, причем одно опорное кольцо 2 расположено внутри другого кольца 3 и имеет одинаковое с ним число отверстий А, В, в которых размещены и закреплены концы С, D троса 1, и дополнительный упругий элемент 4.

Виброизолятор работает следующим образом.

При возмущающих воздействиях на виброизолирующую опору как, например, от объекта, так и от корпуса, например, судна или отдельных его конструкций и под действием динамических нагрузок, например, от неуравновешенных сил и моментов, благодаря расчетному перемещению виброизолятор эффективно гасит вибрацию, а внутреннее демпфирование происходит за счет трения между жилами троса по закону упругого гистерезиса, что особенно важно при резонансе, обеспечивает поглощение и рассеяние большей части энергии низко- и высокочастотных колебаний независимо от направления их действия. Но учитывая еще работу дополнительного упругого элемента 4, виброизолятор обладает сверхсуммарным эффектом благодаря тому, что материалы, предложенные в качестве дополнительного упругого элемента, обладают демпфирующими свойствами. Дополнительный упругий элемент 4 обеспечивает также страховку виброизолятора от чрезмерного (недопустимого) перемещения.

Применение виброизолятора в любых виброизолируемых объектах не требует предусмотрения страховочных устройств и других дополнительных устройств.

Достижение высокой энергоемкости и эффективности виброизоляции происходит главным образом благодаря наличию дополнительного упругого элемента и потерям на трение в объеме, образованном между полувитками основного упругого элемента 1 и колец 2, 3, а также упругой деформации упругих элементов 1, 4.

Виброизолятор, содержащий упругий элемент из дугообразных отрезков стального троса, два опорных кольца, одно из которых выполнено с возможностью соединения с объектом, а другое - с основанием, причем одно опорное кольцо расположено внутри другого кольца и имеет одинаковое с ним число отверстий, причем отверстия расположены перпендикулярно плоскости каждого кольца, а концы отрезков стального троса размещены и закреплены в отверстиях этих колец, и расположены радиально с расхождением от внутреннего кольца к наружному, отличающийся тем, что упругий тросовый элемент содержит дополнительный упругий элемент из натуральной, или синтетической, или металлической резины, или из композиционного эластичного материала, который может быть размещен в полукруглом кольцевом объеме или вулканизирован с тросовым упругим элементом или тросовый упругий элемент плетен дополнительным упругим элементом, выполненным в виде троса или жгута.