Виброизолятор втулочный

Полезная модель направлена на повышение качества вибро- и ударной защиты и надежности виброизолятора. Технический результат достигается тем, что виброизолятор втулочный, содержащий два упруго демпфирующих элемента из материала металлорезина, размещенных в корпусе на кольцевом основании с двух сторон с различными усилиями поджатия ограничительными шайбами, закрепленными на втулке соосно с кольцевым основанием корпуса и упругодемпфирующими элементами, отличается тем, что между кольцевым основанием и одной из ограничительных шайб соосно с ними введены две поджатые пружины, одна из которых цилиндрическая охватывающая с соприкосновением большей частью своих витков наружную поверхность упругодемпфирующего элемента, а другая - коническая пружина, размещенная во внутреннем центральном коническом отверстии упругодемпфирующего элемента, витком меньшего основания плотно охватывает наружную поверхность внутреннего бурта ограничительной шайбы, а большая часть витков конической пружины опирается на внутреннюю коническую поверхность центрального отверстия упругодемпфирующего элемента причем центральная втулка выполнена в виде крепежного стержня заодно с ограничительной шайбой на одном конце и резьбовой частью на противоположном конце, а другая ограничительная шайба через центральное отверстие запрессована своим внутренним буртом на крепежный стержень и закреплена гайкой с продольными пазами под ключ. 1 илл.

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, авиационной, ракетно-космической технике и может быть использовано для виброизоляции и подавления опасной вибрации агрегатов, узлов, приборов и т.п. в любых областях техники, где требуется снижение уровня вибрации или ударной нагрузки.

Известен виброизолятор втулочный, работающий по схеме двухстороннего упора, содержащий два одинаковых упругодемпфирующих элемента (УДЭ) из материала металлорезина (МР), размещенных в корпусе на кольцевом основании с двух сторон с натягами, образованными ограничительными шайбами, закрепленными на центральной втулке. При этом усилие сжатия каждого УДЭ одинаковы (Конструирование рабочих органов машин и оборудования из упругопористого материала МР: Учеб. - справ. пособие Ч. П./Д.С. Чегодаев, О.П. Мулюкин, Е.В. Колтыгин. - НПЦ «Авиатор», Самара, 1994, с. 16).

Недостатком этого виброизолятора является малая надежность и низкое качество виброизоляции, вызванные нагрузкой одного из УДЭ весом виброзащитной системы, что приводит к более быстрому износу перегруженного УДЭ, его усадке и, как следствие, к расстыковке УДЭ с поверхностями основания корпуса и ограничительных шайб. Это явление сопровождается ударными режимами их совместной работы, расширяющих зоны опасных резонансных колебаний и разрушающих УДЭ, что резко снижает качество виброизоляции и надежность виброизоляторов в целом, особенно, при резонансных частотах менее 20 Гц. При таких низких частотах происходит недопустимое увеличение напряжений в перегруженном УДЭ весом виброзащитной системы, которые оказываются соизмеримыми с уровнем напряжений от натягов УДЭ и динамических нагрузок. В связи с чем, виброизоляторы, работающие по схеме двухстороннего упора, обладают повышенной резонансной частотой (35-80 Гц), а, следовательно, и низким качеством виброизоляции.

Известен виброизолятор втулочный, в котором упругодемпфирующие элементы поджаты с разными усилиями, для чего между основанием корпуса и одной из ограничительных шайб во внутренних отверстиях УДЭ, выполненных на периферии, установлены пружины с суммарным поджатием меньшим или равным весу виброзащитной системы (Патент на полезную модель 73708, МПК F16F 3/08. «Виброизолятор втулочный», авторы: Антипов В.А., Лазуткин Г.В., Рябков А.П, опубл. 27.05.2008, БИ 15).

Недостатками этого виброизолятора являются ограниченная возможность форсирования его грузоподъемности путем увеличения количества пружин, что вызывает резкое уменьшение объема полезного материала МР в УДЭ и, как следствие, падение демпфирующей способности виброизолятора, ухудшающие его виброзащитные свойства. Вместе с тем повышение нагрузок на виброизолятор сопровождается увеличением напряженности крепежных соединений, что снижает надежность крепления ограничительных шайб с крепежной втулкой осуществляемого путем развальцовки ее тонких кромок на бурт шайбы так же, как и надежность болтового соединения виброизолятора с виброзащитной системой, выполняемого через центральное отверстие втулки недостаточного диаметра.

Указанные недостатки приводят к снижению надежности виброизолятора и качества виброзащитной системы в целом.

Техническим результатом, на достижение которого направлена предполагаемая полезная модель является повышение качества вибро - и ударной защиты и надежности виброизолятора.

Технический результат достигается тем, что виброизолятор втулочный, содержащий два упругодемпфирующих элемента из материала металлорезина, размещенных в корпусе на кольцевом основании с двух сторон с различными усилиями поджатия ограничительными шайбами, закрепленными на втулке соосно с кольцевым основанием корпуса и упругодемпфирующими элементами, отличается тем, что между кольцевым основанием и одной из ограничительных шайб соосно с ними введены две поджатые пружины, одна из которых цилиндрическая охватывающая с соприкосновением большей частью своих витков наружную поверхность упругодемпфирующего элемента, а другая - коническая пружина, размещенная во внутреннем центральном коническом отверстии упругодемпфирующего элемента, витком меньшего основания плотно охватывает наружную поверхность внутреннего бурта ограничительной шайбы, а большая часть витков конической пружины опирается на внутреннюю коническую поверхность центрального отверстия упругодемпфирующего элемента причем центральная втулка выполнена в виде крепежного стержня заодно с ограничительной шайбой на одном конце и резьбовой частью на противоположном конце, а другая ограничительная шайба через центральное отверстие запрессована своим внутренним буртом на крепежный стержень и закреплена гайкой с продольными пазами под ключ.

На фиг.1 изображен предлагаемый виброизолятор втулочный.

Виброизолятор содержащий корпус 1 с фланцем и крепежными отверстиями 2 в нем, УДЭ 3 и 4, ограничительную шайбу 5, крепежный стержень 6, выполненный заодно с ограничительной шайбой на одном конце и резьбовую часть на другом, контровочную гайку 7 для ограничительной шайбы 5. С наружной части УДЭ 3 в пазах между кольцевым основанием корпуса 1 и ограничительной шайбой 5 размещена цилиндрическая пружина 8. В центральном отверстии УДЭ 3 в пазу кольцевого основания корпуса 1 между ограничительной шайбой 5, размещена коническая пружина 9.

Виброизолятор втулочный работает следующим образом.

Фланцами корпуса 1 через отверстия 2 виброизолятор закреплены на основании объекта, являющегося источником вибрационных и ударных нагрузок. Защищаемое изделие через отверстия в его кронштейнах, пропускающие крепежные стержни 6, установлено на виброизоляторы с опорой на развитую поверхность гаек 7 таким образом, чтобы разгрузочные пружины 8 и 9 воспринимали действие весовых нагрузок. Затем с помощью гаек, наворачиваемых на крепежные стержни 6, изделие надежно прикрепляется к виброизоляторам.

Регулируя усилием поджатия пружин 8 или 9 и разгружая тем самым УДЭ 3, можно легко управлять разностью поджатия УДЭ 3 и 4, которое в оптимальном варианте должно быть равно весу, приходящемуся на виброизолятор в виброзащитной системе. Получаемые при этом величины натягов УДЭ 3 и 4 позволяют обеспечить их одинаковую напряженность и исключить перегрузку одного из двух УДЭ.

Соприкосновение пружин 8 и 9 с материалом МР в УДЭ 3 исключает опасные резонансные колебания витков пружины за счет возникающих на их поверхностях сил сухого трения. При воздействии на виброзащитную систему вибрационной или ударной нагрузки виброизоляторы деформируются и значительная часть энергии колебаний рассеивается за счет работы сил сухого трения, возникающих в каждом виброизоляторе, как в самом материале МР, так и на границах соприкосновения УДЭ 3 с корпусом 1 и пружинами 8, 9, а также с ограничительными шайбами 5 и крепежным стержнем 6.

Вместе с тем применение пружин 8, 9 для разгрузки УДЭ от веса виброзащитной системы благодаря их более высокой несущей способности при малой по сравнению с материалом МР жесткости, составляющей 10-25% жесткости УДЭ.

Предлагаемая конструкция виброизолятора втулочного позволяет в несколько раз повысить грузоподъемность предлагаемого виброизолятора по сравнению с его прототипом. Это дает возможность дополнительно в 1,5-2 раза снизить резонансную частоту предлагаемого виброизолятора, являющуюся одним из основных показателей качества виброизоляции.

Виброизолятор втулочный, содержащий два упругодемпфирующих элемента из материала металлорезина, размещенных в корпусе на кольцевом основании с двух сторон с различными усилиями поджатия ограничительными шайбами, закрепленными на втулке соосно с кольцевым основанием корпуса и упругодемпфирующими элементами, отличающийся тем, что в виброизолятор между кольцевым основанием и одной из ограничительных шайб соосно с ними введены две поджатых пружины, одна из которых цилиндрическая, охватывающая с соприкосновением большей частью своих витков наружную поверхность упругодемпфирующего элемента, а другая - коническая пружина, размещенная в центральном внутреннем коническом отверстии упругодемпфирующего элемента, витком меньшего основания плотно охватывает наружную поверхность внутреннего бурта ограничительной шайбы, причем большая часть витков конической пружины оперта на внутреннюю коническую поверхность центрального отверстия упругодемпфирующего элемента, центральная втулка выполнена в виде крепежного стержня заодно с ограничительной шайбой на одном конце и резьбовой частью на противоположном конце, причем другая ограничительная шайба выполнена с внутренним буртом, запрессована на крепежный стержень и закреплена гайкой с продольными пазами под ключ.