Способ виброзащиты мобильных технологических машин

Изобретение относится к области машиностроения и касается мобильных технологических машин. Для виброзащиты мобильных технологических машин соединяют защищаемый от вибрации объект с источником возбуждения посредством виброизоляторов. Виброизоляторы содержат соединенные между собой различные по жесткости упругие элементы. Для работы машины в транспортном или рабочем режиме схему соединения упругих элементов и общую приведенную жесткость виброизолятора изменяют путем устранения или восстановления жестких связей между упругими элементами. Достигается снижение вибрации кабины (кузова) мобильной технологической машины при ее работе как в рабочем стационарном положении (рабочем режиме), так и при ее перемещении, то есть при работе в транспортном режиме. 3 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и касается мобильных технологических машин.

Вибрации в машинах, когда само действие машины не основано на эффекте колебаний, являются нежелательными, так как снижают их надежность, вызывают шум и оказывают вредное влияние на организм человека - оператора.

Известен способ виброзащиты машин, называемый виброизоляцией и состоящий в соединении защищаемого от вибрации объекта (кабины, кузова) с источником возбуждения (рамой) посредством виброизоляторов, являющихся одинаковыми по жесткости упругими элементами /Иосилевич Г.Б., Строганов Г.Б., Маслов Г.С. Прикладная механика - М.: Высш. шк., 1989, с.341, рис.29.19а, б, в/. Недостатком его является дискретность частоты колебаний защищаемого объекта, на которой выполняется виброзащита при принятой конструкции виброизоляторов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ виброзащиты машин, включающий соединение защищаемого от вибрации объекта с источником возбуждения посредством виброизоляторов, содержащих соединенные между собой различные по жесткости упругие элементы /Гоберман А.А. Прикладная механика колесных машин. - М.: Машиностроение, 1974, с.26-27, табл.3/. Недостатком его является то, что величина общей приведенной жесткости системы, зависящая от жесткости отдельных упругих элементов и от схемы соединения этих элементов между собой, является постоянной. При работе мобильных технологических машин в транспортном и рабочем режиме общую приведенную жесткость вибрационной системы необходимо изменять для того, чтобы она соответствовала новым условиям работы.

Задачей настоящего изобретения является снижение вибрации кабины (кузова) мобильной технологической машины при ее работе как в рабочем стационарном положении (рабочем режиме), так и при ее перемещении, то есть при работе в транспортном режиме.

Поставленная задача достигается тем, что в способе виброзащиты мобильных технологических машин, включающем соединение защищаемого от вибрации объекта с источником возбуждения посредством виброизоляторов, содержащих соединенные между собой различные по жесткости упругие элементы, отличительным от прототипа признаком является то, что для работы машины в транспортном или рабочем режиме схему соединения упругих элементов и общую приведенную жесткость виброизоляторов изменяют путем устранения или восстановления жестких связей между упругими элементами.

На фиг.1 и фиг.2 представлены чертежи виброизолятора, разработанного для реализации заявляемого способа виброзащиты мобильной технологической машины.

На фиг.3 представлены схемы соединения упругих элементов, соответствующие чертежам виброизолятора, показанным на фиг.1 и фиг.2.

Виброизолятор (фиг.1) содержит защищаемый от вибрации объект 1 (кабину, кузов) машины, соединенный с источником возбуждения вибрации 2 (рамой машины) посредством различных по жесткости упругих элементов.

Упругие элементы 3 и 4 имеют жесткость С₁, а упругие элементы 5 и 6 имеют жесткость С₂.

Между упругими элементами 3, 4, 5 и 6 установлена жесткая связь, состоящая из болтов 7, 8, 9, 10, 11 и 12, гаек 13, 14, 15, шайб 16, 17 и 18, оси 19, перемычек 20, 21, 22 и пластин 23 и 24.

Схема рассмотренного соединения упругих элементов виброизолятора представлена на фиг.3а. Для верхнего блока упругих элементов, при параллельном соединении этих элементов, приведенный коэффициент жесткости С_В составляет: C_В=C₁+C₂; аналогично для нижнего блока упругих элементов приведенный коэффициент жесткости С_Н составляет: С_Н=C₁+С₂.

Так как верхний и нижний блоки упругих элементов последовательно соединены, то приведенная жесткость виброизолятора С /Гоберман А.А. Прикладная механика колесных машин. М., Машиностроение, 1974, с.26/:

Эта приведенная жесткость виброизолятора должна соответствовать одному из режимов работы мобильной технологической машины, например рабочему ее режиму.

При переходе к транспортному режиму работы устраняется жесткая связь между парой упругих элементов 3-4 и парой упругих элементов 5-6, путем удаления гаек 13 и 14, шайб 16 и 17, болтов 9 и 12 и пластин 23 и 24 (фиг.1). Схема соединения и общая приведенная жесткость виброизолятора изменяется.

Чертеж виброизолятора после устранения связей между упругими элементами представлен на фиг.2.

Сохранена жесткая связь между упругими элементами 4 и 5, состоящая из болта 7, перемычки 20, оси 19, гаек 15, шайб 18, перемычки 21 и болта 10. Сохранена жесткая связь между упругими элементами 3 и 6, состоящая из болта 11, перемычки 22 и болта 8.

Полученная схема соединения упругих элементов представлена на фиг.3б. Эта же схема в упрощенном виде показана на фиг.3в.

Для левого блока двух упругих элементов с жесткостью С₁ и С₂, соединенных последовательно, приведенный коэффициент жесткости С_Л составляет

Для правого блока двух упругих элементов с жесткостью С₁ и С₂, соединенных последовательно, приведенный коэффициент жесткости С_П составляет

Так как левый и правый блоки упругих элементов соединены параллельно, то приведенная жесткость виброизолятора С /Гоберман А.А. Прикладная механика колесных машин. М., Машиностроение, 1974, с.26/:

При переходе к рабочему режиму работы машины устраненные жесткие связи между упругими элементами виброизолятора восстанавливают (фиг.1). Приведенная жесткость виброизолятора определяется по формуле (1).

Итак, за счет устранения или восстановления жестких связей между различными по жесткости упругими элементами, схему их соединения и общую приведенную жесткость виброизолятора можно изменять для того, чтобы она соответствовала выбранному режиму работы машины (рабочему или транспортному). Например, при соотношении жесткостей упругих элементов C₂=2C₁, по формуле (1) виброизолятор, показанный на фиг.1, будет иметь общую приведенную жесткость:

По формуле (2) при устранении жесткой связи между упругими элементами этот же виброизолятор, показанный на фиг.2, будет иметь общую приведенную жесткость

Это обеспечивает более высокий уровень виброзащиты защищаемого объекта 1.

Способ виброзащиты мобильных технологических машин, включающий соединение защищаемого от вибрации объекта с источником возбуждения посредством виброизоляторов, содержащих соединенные между собой различные по жесткости упругие элементы, отличающийся тем, что для работы машины в транспортном или рабочем режиме схему соединения упругих элементов и общую приведенную жесткость виброизолятора изменяют путем устранения или восстановления жестких связей между упругими элементами.