Виброизолятор с маятниковым подвесом

Изобретение относится к машиностроению. Виброизолятор содержит пружину, взаимодействующую с маятниковым механизмом. Маятниковый механизм выполнен в виде резьбового стержня с гайками на концах и опорными шайбами, опирающимися на упругие элементы. Верхний упругий элемент выполнен резиновым и расположен между верхним фланцем пружины и опорной шайбой. Нижний выполнен упругодемпфирующим в виде сетчатого демпфера и расположен между опорной шайбой и плитой, на которой крепится виброизолируемое оборудование. Сетчатый демпфер содержит взаимодействующие друг с другом упругие сетчатые элементы, выполненные комбинированными из сетчатого каркаса, залитого полиуретаном. Упругая втулка с центральным отверстием расположена в центральной части пакета и жестко связана с многослойной вибродемпфирующей центральной пластиной. Пластина разделяет демпфирующий сетчатый пакет на две идентичные части. На центральной пластине закреплены опорные кольца. Верхний и нижний сетчатые элементы соединены соответственно с верхней крышкой и нижней нажимной шайбой пакета. В верхнем сетчатом элементе расположен демпфер сухого трения. 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, в том числе ткацких станков.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор с маятниковым подвесом по патенту РФ №2269699, F16F 15/06, содержащий 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.

Цель изобретения - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме и упрощение конструкции и монтажа.

Это достигается тем, что в виброизоляторе с маятниковым подвесом, содержащем пружину, взаимодействующую с маятниковым механизмом, при этом маятниковый механизм выполнен в виде резьбового стержня с гайками на концах и опорными шайбами, опирающимися на упругие элементы, выполняющие функции упругого шарнира, причем верхний упругий элемент выполнен резиновым и расположен между верхним фланцем пружины и опорной шайбой, а нижний - упругодемпфирующим в виде сетчатого демпфера и расположен между опорной шайбой и плитой, на которой крепится виброизолируемое оборудование, 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 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, 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.

На фиг. 1 представлен виброизолятор с маятниковым подвесом, фронтальный разрез, на фиг. 2 - схема сетчатого демпфера 10.

Виброизолятор с маятниковым подвесом содержит корпус, на верхний фланец 1 которого опирается нижний торец винтовой цилиндрической пружины 8. На верхний торец пружины 8 опирается фланец 2, на котором устанавливается маятниковый механизм, состоящий из резьбового стержня 5 с гайками 3 на концах и опорными шайбами 4, опирающимися на упругие элементы 6, выполняющими функции упругого шарнира. Причем верхний упругий элемент 6 выполнен резиновым и расположен между фланцем 2 и опорной шайбой 4, а нижний упругий элемент - упругодемпфирующим, в виде сетчатого демпфера 10 и расположен между опорной шайбой и плитой 9, на которой крепится виброизолируемое оборудование. Для защиты пружины от поломки и обеспечения безопасности обслуживающего персонала предусмотрен защитный кожух 7. Резьбовой стержень 5 в своей нижней части с зазором расположен в упругой втулке 11 с центральным отверстием 25 сетчатого демпфера 10.

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 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. Сетчатый демпфер 10 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.

Виброизолятор с маятниковым подвесом работает следующим образом.

При колебаниях виброизолируемого объекта (на чертеже не показан) пружина 8 воспринимает вертикальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на перекрытия зданий. Горизонтальные нагрузки воспринимаются маятниковым подвесом, состоящим из стержня 5 с гайками 3 на концах и опорными шайбами 4, опирающимися на резиновые упругие элементы 6, выполняющими функции упругого шарнира.

За счет выполнения маятникового подвеса с упругими элементами 6 обеспечивается дополнительная пространственная виброизоляция оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем осям и поворотные вокруг осей).

Возможен вариант (на чертеже не показано), когда центральная пластина 22, разделяющая демпфирующий сетчатый пакет сетчатого демпфера 10 на две идентичные части, расположенные оппозитно друг другу, выполнена вибродемпфирующей и многослойной, при этом первый слой выполнен из дисперсного упругодемпфирующего материала, в котором может быть использована крошка, например следующих материалов: резины, пробки, пенопласта, капрона, вспененного полимера, а также крошка твердых вибродемпфирующих материалов, например, таких как пластикат типа «Агат», «Антивибрит», «Швим» с размером фракций крошки 1,5÷2,5 мм, второй слой - из вязаных упругих синтетических нитей, причем размер ячеек, вязаных из упругих синтетических нитей, на 10÷15% меньше размеров фракций крошки вибродемпфирующих материалов; и третий слой - из сплошного демпфирующего материала, в котором может быть использована губчатая резина, иглопробивной материал типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, а также нетканый вибродемпфирующий материал.

Виброизолятор с маятниковым подвесом, содержащий пружину, взаимодействующую с маятниковым механизмом, при этом маятниковый механизм выполнен в виде резьбового стержня с гайками на концах и опорными шайбами, опирающимися на упругие элементы, выполняющие функции упругого шарнира, причем верхний упругий элемент выполнен резиновым и расположен между верхним фланцем пружины и опорной шайбой, а нижний - упругодемпфирующим в виде сетчатого демпфера и расположен между опорной шайбой и плитой, на которой крепится виброизолируемое оборудование, 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 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, 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 упругие сетчатые элементы, причем на центральной пластине закреплены опорные кольца, при этом верхний упругий сетчатый элемент соединен с верхней крышкой сетчатого пакета, а нижний упругий сетчатый элемент соединен с нижней нажимной шайбой пакета, при этом в верхнем упругом сетчатом 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, отличающийся тем, что центральная пластина, разделяющая демпфирующий сетчатый пакет сетчатого демпфера на две идентичные части, расположенные оппозитно друг другу, выполнена вибродемпфирующей и многослойной, при этом первый слой выполнен из дисперсного упругодемпфирующего материала, в котором использована крошка, например следующих материалов: резины, пробки, пенопласта, капрона, вспененного полимера, а также крошка твердых вибродемпфирующих материалов, например, таких как пластикат типа «Агат», «Антивибрит», «Швим» с размером фракций крошки 1,5÷2,5 мм, второй слой - из вязаных упругих синтетических нитей, причем размер ячеек, вязаных из упругих синтетических нитей, на 10÷15% меньше размеров фракций крошки вибродемпфирующих материалов; и третий слой - из сплошного демпфирующего материала, в котором может быть использована губчатая резина, иглопробивной материал типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, а также нетканый вибродемпфирующий материал.