Пружинный виброизолятор кочетова с маятниковым подвесом
Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит пружину сжатия, взаимодействующую с основанием корпуса и маятниковым подвесом. Маятниковый подвес выполнен в виде резьбовой шпильки, соединенной одним концом с опорным рычагом, а другим - с упорной шайбой и гайкой. Гайка соединена с втулкой, взаимодействующей с верхним торцом пружины. Основание состоит из верхней и нижней пластин, соединенных вертикальными стойками. На верхней пластине закреплена втулка из композиционного фрикционного материала и сетчатый демпфер, содержащий взаимодействующие друг с другом упругие элементы из сетчатого каркаса, залитого полиуретаном. Упругая втулка расположена в центральной части пакета и жестко связана с центральной пластиной. Пластина разделяет пакет на две идентичные части: верхний и нижний упругие элементы. На центральной пластине закреплены опорные кольца. Верхний упругий элемент соединен с верхней крышкой пакета, а нижний - с нижней нажимной шайбой пакета. В каждом упругом элементе расположен демпфер сухого трения, выполненный в виде верхней и нижней гильзы. Гильзы соединены с натягом и образуют пару трения. Упругая втулка размещена в них коаксиально и с зазором. Резьбовая шпилька расположена внутри упругой втулки. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме и упрощение конструкции и монтажа. 2 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является пружинный виброизолятор по патенту РФ №2279589, F16F 15/06, (прототип), содержащий упругий элемент в виде цилиндрической пружины, один торец которой опирается на основание корпуса, а другой взаимодействует с маятниковым подвесом.
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 и упрощение конструкции и монтажа.
Это достигается тем, что в пружинном виброизоляторе с маятниковым подвесом, содержащим пружину сжатия, взаимодействующую с основанием корпуса и маятниковым подвесом, причем маятниковый подвес выполнен в виде резьбовой шпильки, соединенной одним концом с опорным рычагом для крепления виброизолируемого объекта, а другим - с упорной шайбой, взаимодействующей с верхним торцом пружины, а нижний торец пружины упирается в основание, состоящее из верхней и нижней пластин, соединенных вертикальными стойками, а на верхней пластине закреплена втулка из композиционного фрикционного материала с зазором между боковыми поверхностями втулки и пружины, лежащим в оптимальном интервале величин 0,1-0,5 мм, при этом на верхней пластине корпуса соосно и коаксиально пружине расположен сетчатый демпфер, при этом резьбовая шпилька маятникового подвеса коаксиально расположена внутри упругой втулки сетчатого демпфера с центральным отверстием.
На фиг. 1 представлен фронтальный разрез предлагаемого виброизолятора, на фиг. 2 - схема сетчатого демпфера 10.
Пружинный виброизолятор с маятниковым подвесом содержит пружину сжатия 8, взаимодействующую с корпусом 1 и маятниковым подвесом. Корпус 1 состоит из верхней 3 и нижней 2 пластин, соединенных вертикальными стойками 4.
Маятниковый подвес выполнен в виде резьбовой шпильки 5, соединенной одним концом с опорным рычагом для крепления виброизолируемого объекта посредством крепежного винта, а другим - с упорной шайбой 7, соединенной со втулкой 9, и взаимодействующей с верхним торцом пружины 8, а нижний торец пружины 8 упирается в сетчатый демпфер 10, расположенный на верхней пластине 3 корпуса, на которой закреплена втулка 6 из композиционного фрикционного материала, причем зазор между боковыми поверхностями втулки 6 и пружины 8 лежит в оптимальном интервале величин: 0,1-0,5 мм, что позволяет обеспечить демпфирование сухого трения.
Сетчатый демпфер 10 расположен на верхней 3 пластине соосно и коаксиально пружине 8 и втулке 6, при этом резьбовая шпилька 5 маятникового подвеса коаксиально расположена внутри упругой втулки 11 сетчатого демпфера 10 с центральным отверстием 25.
Сетчатый демпфер 10 содержит упругую втулку 11 с центральным отверстием 25, которая расположена в центральной части пакета и 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 12 закреплены опорные кольца 11 и 9, 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 22.
Плотность сетчатой структуры каждого упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин 1,2-2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09-0,15 мм.
Упругие сетчатые элементы 17 и 18 могут быть выполнены комбинированными из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.
Сетчатый демпфер 10 работает следующим образом.
При колебаниях виброизолируемого объекта (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.
Пружинный виброизолятор с маятниковым подвесом работает следующим образом.
При колебаниях виброизолируемого объекта пружина 8 воспринимает вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на перекрытия зданий. Горизонтальные нагрузки воспринимаются маятниковым подвесом, выполненным в виде резьбовой шпильки 5, соединенной одним концом с опорным рычагом для крепления виброизолируемого объекта, а другим - с упорной шайбой 7. За счет такой схемы выполнения маятникового подвеса обеспечивается дополнительная пространственная виброизоляция оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем координатным осям x, у, z и поворотным колебаниям вокруг этих осей).
Сетчатый демпфер 10 предназначен для гашения ударных нагрузок при посадке виброизолирующей системы на упоры, например при воздействии единичной нагрузки или толчка.
Предложенная конструкция виброизолятора является эффективной за счет введения в маятниковый подвес сетчатого демпфера 10.
Пружинный виброизолятор с маятниковым подвесом, содержащий пружину сжатия, взаимодействующую с основанием корпуса и маятниковым подвесом, причем маятниковый подвес выполнен в виде резьбовой шпильки, соединенной одним концом с опорным рычагом для крепления виброизолируемого объекта, а другим - с упорной шайбой, взаимодействующей с верхним торцом пружины, а нижний торец пружины упирается в основание, состоящее из верхней и нижней пластин, соединенных вертикальными стойками, а на верхней пластине закреплена втулка из композиционного фрикционного материала с зазором между боковыми поверхностями втулки и пружины, лежащим в оптимальном интервале величин 0,1-0,5 мм, отличающийся тем, что на верхней пластине корпуса соосно и коаксиально пружине расположен сетчатый демпфер, при этом резьбовая шпилька маятникового подвеса коаксиально расположена внутри упругой втулки сетчатого демпфера с центральным отверстием, при этом сетчатый демпфер содержит упругие сетчатые элементы, взаимодействующие друг с другом, плотность сетчатой структуры каждого упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин 1,2-2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09-0,15 мм, плотность сетчатой структуры внешних слоев упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев упругого сетчатого элемента, при этом упругие сетчатые элементы выполнены комбинированными из сетчатого каркаса, залитого эластомером, полиуретаном, при этом он содержит упругую втулку с центральным отверстием, которая расположена в центральной части пакета и жестко связана с центральной пластиной, разделяющей демпфирующий сетчатый пакет на две идентичные части, расположенные оппозитно друг другу: соответственно верхний и нижний сетчатые упругие элементы, причем на центральной пластине закреплены опорные кольца, при этом верхний сетчатый упругий элемент соединен с верхней крышкой сетчатого пакета, а нижний сетчатый упругий элемент соединен с нижней нажимной шайбой пакета, при этом в верхнем сетчатом упругом элементе сетчатого демпфера, 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, а в нижнем сетчатом упругом элементе сетчатого демпфера, 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.
