Виброизолятор

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к упругим демпфирующим элементам, и может быть использовано в любой области техники для снижения перегрузок приборов и оборудования, работающих в условиях интенсивных вибраций и ударов. Виброизолятор, состоит из двух крепежных обойм, соединенных упругим элементом, причем упругий элемент выполнен в виде пространственного многослойного стержня, имеющего три взаимно-перпендикулярных прямолинейных участка, которые последовательно сопряжены друг с другом двумя радиусными участками, концы стержня выполнены в виде цанговых зажимов и защемлены в обоймах, а поперечное сечение стержня выполнено в виде многогранных стержней, состыкованных по боковым плоскостям и скрученных совместно относительно общей оси. Предлагаемый виброизолятор обладает низкой собственной частотой за счет возможности больших статических прогибов под действием номинальной нагрузки. Этим обеспечивается высокая эффективность виброизоляции на рабочих режимах.

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к упругим демпфирующим элементам, и может быть использована в любой области техники для снижения перегрузок агрегатов, приборов и оборудования, работающих в условиях интенсивных вибраций и ударов.

Известен демпфирующий элемент, выполненный в виде набора стержней, стянутых упругими хомутами, при этом поперечное сечение каждого стержня представляет собой сплошной или полый тонкостенный равносторонний треугольник (Авт. св. СССР 1420264, МПК F16F 7/08, БИ 32, 1988 г, автор Пономарев Ю.К. "Амортизатор").

Недостатком известного демпфирующего элемента являются невозможность демпфирования колебаний в направлении его продольной оси.

Известен амортизатор, выполненный в виде набора стержней квадратного поперечного сечения, стянутых хомутами, причем каждый хомут снабжен элементами управляемого давления из электрострикционного материала, установленными между стержнями и хомутами попарно во взаимно-перпендикулярных плоскостях и присоединенными к источнику управляемого напряжения и датчикам колебаний (Патент РФ 1746092, МПК F16F 7/00, БИ 25, 1992 г., авторов Пономарева Ю.К., Чегодаева Д.Е. "Амортизатор").

Данное изобретение выбрано в качестве прототипа.

Недостатком данного технического решения является невозможность демпфирования колебаний в направлении его продольной оси и сложность конструкции, заключающаяся в трудности доводки узлов, включающих хомуты с прокладками из электрострикционного материала, которые при недостаточной точности изготовления растрескиваются. Кроме того, как показал опыт, регулирование демпфирующих свойств в прототипе можно осуществить в небольшом диапазоне изменения сдавливающих нагрузок.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение пространственного восприятия нагрузок и повышение упругодемпфирующих характеристик виброизолятора.

Технический результат достигается тем, что в виброизоляторе, состоящим из двух крепежных обойм, соединенных упругим элементом, который выполнен в виде пространственного многослойного стержня, который имеет три взаимно-перпендикулярных прямолинейных участка, которые в свою очередь последовательно сопряжены друг с другом двумя радиусными участками, а концы стержня выполнены в виде цанговых зажимов и защемлены в обоймах, их поперечное сечение стержня выполнено в виде многогранных стержней, которые состыкованы по боковым плоскостям и скручены совместно относительно общей оси.

Теоретическое исследование, проведенное авторами, показало, что виброизолятор способен обеспечить заданный уровень стабильности характеристик, а конструкция в целом способна обеспечивать поддержание этих характеристик в неизменном состоянии в процессе работы. Этим доказывается достижение усматриваемого заявителем технического результата - обеспечение высокого уровня и стабильности упруго-демпфирующих характеристик виброизолятора.

Принципиальным отличием предлагаемой конструкции является следующее. Упругий элемент виброизолятора выполнен в виде пространственного тросового стержня, изогнутого под углом 90° сначала в плоскости ХОУ, а затем УOZ, что обеспечивает высокий уровень и стабильность упругодемпфирующих характеристик виброизолятора и его равночастотность по трем взаимно-перпендикулярным направлениям.

На фиг.1 показана конструкция виброизолятора в изометрии;

на фиг.2 показан внешний вид одной из обойм в сборе с местным разрезом;

на фиг.3 показан крепежный болт с разжимными губками;

на фиг.4 показана корпусная втулка одной из обойм с частичным разрезом;

на фиг.5 показан упругий элемент;

на фиг.6 показан один из возможных вариантов поперечного сечения многослойного упругого элемента;

на фиг.7 показана схема крепления объекта к основанию с помощью четырех виброизоляторов.

Виброизолятор состоит из двух крепежных обойм 1 и 2, упругого элемента 3, конусной втулки 4, шайбы 5, гайки 6, крепежного болта 7, с его разжимными губками 8, ключа 9, внутренней конусной полости 10, торца 11, с цилиндрическими отверстием 12, три взаимно-перпендикулярных прямолинейных участков 13, 14, 15, радиусные участки 16, 17. Длины прямолинейных участков 13, 14, 15 определяют жесткостные свойства виброизолятора. Одна из обойм закреплена на основании 18, а вторая прикреплена к колеблющемуся объекту 19, упругие элементы виброизолятора 20, 21, 22, 23, многогранные стержни 24, 25, 26.

Виброизолятор работает следующим образом. При воздействии вибрации объект деформирует упругие элементы 20, 21, 22 и 23 выброизоляторов, вызывая проскальзывание многослойных элементов друг относительно друга с трением на контактных поверхностях, чем и обеспечивается снижение интенсивности колебаний в трех взаимно-перпендикулярных направлениях.

Поперечное сечение многослойного упругого стержня (фиг.6) выполнено в виде состыкованных по боковым плоскостям многогранных стержней 24, 25, 26. В варианте, показанном на фиг.6, центральный стержень 26 выполнен восьмиугольным, стержни среднего слоя 24 имеют пять граней, а стержни наружного слоя 25 имеют четыре плоских и одну криволинейную поверхность, образующую в сборе цилиндр. При этом весь набор стержней скручен относительно общей оси с определенным погонным углом скручивания, определяемым стандартом на подобные многослойные канаты, обычно применяющиеся в вантовых конструкциях подвесных мостов.

Предлагаемый виброизолятор обладает низкой собственной частотой за счет возможности больших статических прогибов под действием номинальной нагрузки. Этим обеспечивается высокая эффективность виброизоляции на рабочих режимах.

Виброизолятор, состоящий из двух крепежных обойм, соединенных упругим элементом, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде пространственного многослойного стержня, который имеет три взаимно-перпендикулярных прямолинейных участка, которые, в свою очередь, последовательно сопряжены друг с другом двумя радиусными участками, а концы стержня выполнены в виде цанговых зажимов и защемлены в обоймах, их поперечное сечение стержня выполнено в виде многогранных стержней, которые состыкованы по боковым плоскостям и скручены совместно относительно общей оси.