Тарельчатый виброизолятор кочетова с маятниковым подвесом
Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит последовательно соединенные тарельчатые упругие элементы, взаимодействующие с корпусом и маятниковым подвесом. Маятниковый подвес выполнен в виде резьбового стержня и соединенной с ним резьбовой втулки. Сферические профили стержня и втулки взаимодействуют с коническими поверхностями соответственно верхней и нижней пластин. Корпус выполнен в виде коробчатого каркаса с горизонтальными пластинами, соединенными между собой стойками. Направляющая втулка одним концом жестко закреплена на верхней горизонтальной пластине корпуса, а другим - входит по скользящей посадке в демпфирующую втулку. Демпфирующая втулка выполнена в виде сетчатого пакета и содержит в центральной части упругую втулку. Упругая втулка жестко связана с центральной пластиной, разделяющей демпфирующий сетчатый пакет на две идентичные части. На центральной пластине закреплены опорные кольца. Верхний сетчатый упругий элемент соединен с верхней крышкой сетчатого пакета. Нижний сетчатый упругий элемент соединен с нижней нажимной шайбой пакета. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования, в том числе ткацких станков.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор по патенту РФ №2279580, F16F 15/06, (прототип), содержащий тарельчатый упругий элемент, один торец которого опирается на корпус, а другой взаимодействует с маятниковым механизмом, выполненным в виде шарнирного подвеса.
Недостатком известного устройства является сложность шарнирного элемента и недостаточная эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме за счет повышения демпфирования колебаний.
Это достигается тем, что в тарельчатом виброизоляторе с маятниковым подвесом, содержащим упругий элемент, выполненный в виде последовательно соединенных тарельчатых упругих элементов, взаимодействующих с корпусом и маятниковым подвесом, выполненным в виде резьбового стержня со сферическим профилем на одном из его концов и резьбовой втулки, соединенной с ним и имеющей сферический профиль, причем оба сферических профиля маятникового подвеса взаимодействуют с коническими поверхностями соответственно верхней и нижней пластин, корпус выполнен в виде коробчатого каркаса с горизонтальными пластинами, соединенными между собой стойками, а соединение тарельчатых упругих элементов выполнено по их внутреннему диаметру на внешней поверхности вертикальной направляющей втулки, одним концом жестко закрепленной на верхней горизонтальной пластине корпуса, а другим - входящим по скользящей посадке в демпфирующую втулку, при этом соединение тарельчатых упругих элементов по их наружному диаметру выполнено оппозитно и с чередованием по два упругих элемента, демпфирующая втулка выполнена в виде демпфирующего сетчатого пакета и содержит упругую втулку с центральным отверстием, которая расположена в центральной части пакета и в центральное отверстие которой по скользящей посадке входит вертикальная направляющая втулка, причем упругая втулка жестко связана с центральной пластиной, разделяющей демпфирующий сетчатый пакет на две идентичные части, расположенные оппозитно друг другу: соответственно верхний и нижний сетчатые упругие элементы, при этом на центральной пластине закреплены опорные кольца, причем верхний сетчатый упругий элемент соединен с верхней крышкой сетчатого пакета, а нижний сетчатый упругий элемент соединен с нижней нажимной шайбой пакета.
На фиг. 1 представлен фронтальный разрез предлагаемого виброизолятора, на фиг. 2 - схема демпфирующей втулки 9.
Тарельчатый виброизолятор с маятниковым подвесом содержит упругий элемент 6, выполненный в виде последовательно соединенных тарельчатых упругих элементов, взаимодействующих с корпусом 1 и маятниковым подвесом, выполненным в виде резьбового стержня 7 со сферическим профилем 5 на одном из его концов и резьбовой втулки 8, соединенной с ним и имеющей сферический профиль, причем оба сферических профиля маятникового подвеса взаимодействуют с коническими поверхностями соответственно верхней 10 и нижней 2 пластин. Корпус 1 выполнен в виде коробчатого каркаса с горизонтальными пластинами, соединенными между собой стойками 4. Соединение тарельчатых упругих элементов выполнено по их внутреннему диаметру на внешней поверхности вертикальной направляющей втулки 3, одним концом жестко закрепленной на верхней горизонтальной пластине корпуса 1, а другим - входящим по скользящей посадке в демпфирующую втулку 9. Соединение тарельчатых упругих элементов по их наружному диаметру выполнено оппозитно и с чередованием по два упругих элемента.
Демпфирующая втулка 9 выполнена в виде демпфирующего сетчатого пакета и содержит упругую втулку 11 с центральным отверстием 25, которая расположена в центральной части пакета и в центральное отверстие 25 которой по скользящей посадке входит вертикальная направляющая втулка 3.
Упругая втулка 11 жестко связана с центральной пластиной 22, разделяющей демпфирующий сетчатый пакет на две идентичные части, расположенные оппозитно друг другу: соответственно верхний 17 и нижний 18 сетчатые упругие элементы.
На центральной пластине 22 закреплены опорные кольца 21 и 19, при этом верхний 17 сетчатый упругий элемент соединен с верхней крышкой 15 сетчатого пакета, а нижний 18 сетчатый упругий элемент соединен с нижней нажимной шайбой 23 пакета.
При этом в верхнем сетчатом упругом элементе 17, в его центре, осесимметрично упругой втулке 11 расположен верхний демпфер сухого трения, выполненный в виде верхней гильзы 14, жестко соединенной с крышкой 15, и нижней гильзы 13, жестко соединенной с центральной пластиной 22, при этом гильзы 13 и 14 соединены с натягом, образуя пару трения, а упругая втулка 11 размещена в них коаксиально и с зазором.
В нижнем сетчатом упругом элементе 18, в его центре, осесимметрично упругой втулке 11 расположен нижний демпфер сухого трения, выполненный в виде нижней гильзы 24, жестко соединенной с нижней нажимной шайбой 23, и верхней гильзы 20, жестко соединенной с центральной пластиной 22, при этом гильзы 20 и 24 соединены с натягом, образуя пару трения, а упругая втулка 11 размещена в них коаксиально и с зазором 12.
Плотность сетчатой структуры каждого упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см3…2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм.
Упругие сетчатые элементы 17 и 18 могут быть выполнены комбинированными из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.
Демпфирующий сетчатый пакет работает следующим образом.
При колебаниях виброизолируемого объекта (на чертеже не показан) упругие сетчатые элементы 17 и 18 воспринимают как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов.
Тарельчатый виброизолятор с маятниковым подвесом работает следующим образом. При колебаниях виброизолируемого объекта, соединенного с нижней пластиной 2, упругий элемент 6 воспринимает вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на перекрытия зданий. Горизонтальные нагрузки воспринимаются маятниковым подвесом. За счет выполнения маятникового подвеса со сферическими профилями обеспечивается дополнительная пространственная виброизоляция оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем координатным осям х, у, z и поворотные вокруг этих осей). Демпфирование в системе осуществляется в демпфирующей втулке 9.
1. Тарельчатый виброизолятор с маятниковым подвесом, содержащий упругий элемент, выполненный в виде последовательно соединенных тарельчатых упругих элементов, взаимодействующих с корпусом и маятниковым подвесом, выполненным в виде резьбового стержня со сферическим профилем на одном из его концов и резьбовой втулки, соединенной с ним и имеющей сферический профиль, причем оба сферических профиля маятникового подвеса взаимодействуют с коническими поверхностями соответственно верхней и нижней пластин, корпус выполнен в виде коробчатого каркаса с горизонтальными пластинами, соединенными между собой стойками, а соединение тарельчатых упругих элементов выполнено по их внутреннему диаметру на внешней поверхности вертикальной направляющей втулки, одним концом жестко закрепленной на верхней горизонтальной пластине корпуса, а другим - входящим по скользящей посадке в демпфирующую втулку, при этом соединение тарельчатых упругих элементов по их наружному диаметру выполнено оппозитно и с чередованием по два упругих элемента, отличающийся тем, что демпфирующая втулка выполнена в виде демпфирующего сетчатого пакета и содержит упругую втулку с центральным отверстием, которая расположена в центральной части пакета и в центральное отверстие которой по скользящей посадке входит вертикальная направляющая втулка, причем упругая втулка жестко связана с центральной пластиной, разделяющей демпфирующий сетчатый пакет на две идентичные части, расположенные оппозитно друг другу: соответственно верхний и нижний сетчатые упругие элементы, при этом на центральной пластине закреплены опорные кольца, причем верхний сетчатый упругий элемент соединен с верхней крышкой сетчатого пакета, а нижний сетчатый упругий элемент соединен с нижней нажимной шайбой пакета.
2. Тарельчатый виброизолятор с маятниковым подвесом по п. 1, отличающийся тем, что в верхнем сетчатом упругом элементе, в его центре, осесимметрично упругой втулке расположен верхний демпфер сухого трения, выполненный в виде верхней гильзы, жестко соединенной с крышкой, и нижней гильзы, жестко соединенной с центральной пластиной, при этом гильзы соединены с натягом, образуя пару трения, а упругая втулка размещена в них коаксиально и с зазором.
3. Тарельчатый виброизолятор с маятниковым подвесом по п. 1, отличающийся тем, что в нижнем сетчатом упругом элементе, в его центре, осесимметрично упругой втулке расположен нижний демпфер сухого трения, выполненный в виде нижней гильзы, жестко соединенной с нижней нажимной шайбой, и верхней гильзы, жестко соединенной с центральной пластиной, при этом гильзы соединены с натягом, образуя пару трения, а упругая втулка размещена в них коаксиально и с зазором.
