Тросовый виброизолятор

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении тросовых виброизоляторов для виброзащиты приборов и оборудования в любой области техники. Тросовый виброизолятор состоит из упругого тросового элемента, свитого из наружной винтовой пряди и двух обоим, винтовая прядь выполнены квазинепрерывной многократно обвитой вокруг сердечника, который выполнен в виде тороидальной пластинчатой разрезной однослойной или многослойной оболочки, причем единственный стык пряди жестко соединен и защемлен в одной из обоим виброизолятора, а сердечник упругого тросового элемента выполнен в виде многослойной замкнутой пластинчатой квазинепрерывной тороидальной спирали, концы которой жестко соединены и защемлены в другой обойме виброизолятора. Виброизолятор при применении дает технический эффект в повышении эффективности подавления вибрации, несущей способности конструкции, а также увеличение надежности и долговечности деталей и узлов машин и механизмов. Это позволяет эффективно использовать эту конструкцию в устройствах с повышенной динамической нагруженностью, в частности, в системах и устройствах вибро-, ударозащиты обслуживающего персонала и перевозимых грузов.

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении тросовых виброизоляторов для виброзащиты приборов и оборудования в любой области техники.

Известна конструкция тросового виброизолятора, содержащего отрезки тросов и две параллельно расположенные дисковые обоймы, которые соединены с концами изогнутых по дуге окружности отрезков троса. Для сохранения прямолинейности отрезков троса применены специальные втулки, которые для уменьшения концентрации напряжений в тросе развальцованы и надеты на трос. При всей способности его гасить пространственные вибрации у виброизолятора оказалось одно слабое место - узлы крепления троса в обоймах. (А.с. СССР 241156, МПК F 16 F. Амортизатор. /Л.С.Томилин //БИ №13, 1969 г.)

Недостатком данной конструкции является то, что при интенсивной вибрации и ударах отрезки троса вылезают из своих гнезд и виброизолятор выходит из строя.

Известен тросовый виброизолятор, состоящий из упругого тросового элемента в виде замкнутого кольца, закрепленного в двух диаметрально противоположных местах в двух обоймах, служащих для крепления виброизолятора к основанию и защищаемому объекту, обоймы выполнены разъемными в виде стержня, являющимся телом вращения с полусферическим, конусным и цилиндрическим резьбовым участками, при этом полусферический и конусный участки и небольшая часть цилиндрического участка стержней выполнены с разрезами вдоль их общих осей, полусферический и конусный участки состыкованы в месте выполнения отверстий, перпендикулярных осям каждого стержня, причем диаметр отверстий равен диаметру тросового элемента, тросовый элемент

установлен в указанные отверстия и защемлен в них посредством гаек на резьбовых участках стержней и втулок с внутренней конусной поверхностью, обжимающих разрезные конусные участки стержней, а упругий тросовый элемент в виде замкнутого кольца свит из наружной винтовой пряди троса, причем единственный стык пряди опаян припоем и защемлен в одной из разъемных обойм. [патент РФ №2179667, МПК F 16 F 7/14, F 166 11/00, авторы: В.А.Антипов и др. «Тросовый виброизолятор», БИ №5, 2002.]

Недостатком тросового виброизолятора является то, что тросовые элементы обладают малой жесткостью и при увеличении массы виброизолирующего объекта кольца деформируются, что приводит к снижению упругодемпфирующих свойств виброизолятора, недостаточная эффективность подавления вибрации и невысокая несущая способность.

Данное техническое решение выбрано авторами в качестве протипа.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности подавления вибраций и увеличение несущей способности.

Технический результат достигается тем, что в известную конструкцию тросового виброизолятора состоящего из упругого тросового элемента, свитого из наружной винтовой пряди и двух обоим, винтовая прядь выполнена квазинепрерывной многократно обвитой вокруг сердечника, который выполнен в виде тороидальной пластинчатой разрезной однослойной или многослойной оболочки, причем единственный стык пряди жестко соединен и защемлен в одной из обоим виброизолятора. Сердечник может быть выполнен в виде и многослойной замкнутой пластинчатой квазинепрерывной тороидальной спирали, концы которой жестко соединены и защемлены в другой обойме виброизолятора.

Принципиальным отличием предполагаемой конструкции от прототипа является то, что упругие тросовые элементы в виде

концентрического замкнутого кольца, свитого из винтовой пряди троса имеют вид не полного кольца (при пятикратном сплетении кольца всегда получается кольцо полого поперечного сечения), а кольца, внутри которого установлен сердечник в виде тороидальной пластинчатой разрезной оболочки, однослойной или многослойной, что значительно повышает жестокость конструкции, а следовательно ее несущую способность, и увеличивает эффективность подавления вибрации за счет дополнительного рассеивания энергии в пластинчатой разрезной оболочке.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

- на фиг.1 показана технология свивки в тор тросовой пряди;

- на фиг.2 показана конструкция тросового виброизолятора в разрезе;

- на фиг.3 показан вариант выполнения сердечника.

Конструкция виброизолятора включает упругий тросовый элемент 1 виброизолятора, выполненный в виде замкнутого кольца, свитого из наружной винтовой пряди троса. Для этого вначале расплетают трос, свитый из нескольких многожильных прядей. При этом получают прядь с винтовой осью. Затем ее оплетают вокруг тора 2, выполненного в виде тороидальной пластинчатой резной оболочки, однослойной или многослойной, причем единственный стык пряди вначале опаивают припоем, а затем защемляют это место кольца в одной из разъемных обойм виброизолятора.

Элемент 1 может быть выполнен из одного или нескольких отрезков тросов или тросовых прядей. Элемент 2 также может быть выполнен, например, в виде пластинчатого тора или сердечника, выполненного в виде многослойной квазинепрерывной пластинчатой спирали (фиг.3). Эти мероприятия способствуют увеличению эффективности подавления вибрации и повышению несущей способности.

Работа виброизолятора осуществляется следующим образом. Вибрационная или ударная нагрузка, приходящая от вибрирующего объекта или основания, приводит к изгибной или крутильной деформации участков тросового элемента. Деформируясь, отдельные проволочки троса проскальзывают друг относительно друга с трением в местах их контакта. Взаимное проскальзывание проволочек при деформировании троса приводит к тому, что нагрузочные характеристики виброизолятора в трех взаимно перпендикулярных направлениях имеют вид гистерезисных петель, площадь которых характеризует рассеянную циклическую энергию. Эта энергия, превращаясь в тепло, рассеивается в окружающем виброизолятор пространстве. Благодаря рассеянию энергии, происходит гашение колебаний объекта и снижение нагрузок на него при ударах, а введение сердечника, выполненного в виде тороидальной пластинчатой разрезной оболочки однослойной или многослойной, способствует увеличению эффективности подавления вибрации, повышению несущей способности виброизолятора.

Конструкция обеспечивает равномерно распределенные сдавливающие нагрузки, неизменные в процессе эксплуатации.

Предлагаемая конструкция виброизолятора при применении дает технический эффект в повышении эффективности подавления вибрации, несущей способности конструкции, а также увеличение надежности и долговечности деталей и узлов машин и механизмов. Это позволяет эффективно использовать эту конструкцию в устройствах с повышенной динамической нагруженностью, в частности, в системах и устройствах вибро-, ударозащиты обслуживающего персонала и перевозимых грузов.

1. Тросовый виброизолятор, состоящий из упругого тросового элемента, свитого из наружной винтовой пряди, и двух обойм, отличающийся тем, что винтовая прядь выполнена квазинепрерывной многократно обвитой вокруг сердечника, который выполнен в виде тороидальной пластинчатой разрезной однослойной или многослойной оболочки, причем единственный стык пряди жестко соединен и защемлен в одной из обойм виброизолятора.

2. Тросовый виброизолятор по п.1, отличающийся тем, что сердечник упругого тросового элемента выполнен в виде многослойной замкнутой пластинчатой квазинепрерывной тороидальной спирали, концы которой жестко соединены и защемлены в другой обойме виброизолятора.