Патент на изобретение №2341704

(54) ВИБРОИЗОЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

(57) Реферат:

Изобретение относится к средствам защиты объектов от вибрации. Устройство содержит опорные элементы и упругий элемент из непрерывного стального каната. Упругий элемент соединяет опорные элементы поочередным плетением с образованием петель каната и фиксацией его в петлеудерживающих элементах. Участки каната около петлеудерживающих элементов каждой из смежных петель расположены в непосредственной близости друг от друга. Дополнительный упругий элемент выполнен в виде по крайней мере одной пружины сжатия. В одном из опорных элементов выполнено центральное отверстие диаметром, достаточным для установки или замены дополнительного упругого элемента. Дополнительный упругий элемент снабжен средством регулировки, выполненным в виде по крайней мере одной шайбы, размещенной в центральном отверстии под упругим элементом с возможностью опоры на фундамент. Достигается возможность достижения оптимального значения эффективности виброизоляции для конкретного объекта, расширение области применения опоры и создания целого семейства виброизоляторов с широким диапазоном номинальных нагрузок при минимальных габаритах. 4 ил.

Изобретение относится к средствам защиты объектов от вибрации и может быть использовано в любой области техники.

Известно виброизолирующее устройство (патент РФ № 2072710, кл. F16F 7/14, 27/01/97, бюл. № 3) [1], содержащее упругий элемент в виде спиралей из одного куска стального каната, имеющий форму тора, опорные диски с прижимными кольцами, расположенными на внутренней поверхности каждого из дисков с соответствующими радиальными пазами на внутренних поверхностях для обхвата и фиксирования крепежными средствами спиралей с двух противоположных сторон, дополнительный упругий элемент, который выполнен по крайней мере в виде одной цилиндрической пружины сжатия, установленной между опорными дисками с предварительным натягом или без него или с зазором относительно первого диска и охватывающей одним концом внутренний выступ второго диска.

Существенными недостатками известного вибризолирующего устройства [1] являются не компактность, большой диаметр устройства, ограниченность центрального объема для установки дополнительного упругого элемента – пружины, минимальная несущая способность и недостаточная надежность.

Ограниченность центрального внутреннего объема обусловлена наличием внутренних полувитков спиралей торообразного упругого элемента. Этим ограничивается возможность применения пружин с относительно большим диаметром, обладающих высокой несущей способностью. Кроме того, спирали из стального каната, образующие тор, недостаточно надежны и способствуют сокращению срока службы виброизолирующего устройства.

Недостаточная надежность известного виброизолирующего устройства заключается в особенности крепления спиралей и существенной их кривизной, способствующих сокращению живучести стального каната. Кроме того, поскольку дополнительные упругие элементы – пружины, прессованная проволока, особенно резина в собранном виброизолирующем устройстве при хранении находятся в напряженном состоянии, то со временем в них появляется остаточная деформация. Это приводит к ухудшению эффективности виброизоляции амортизируемого объекта.

Известно также виброизолирующее устройство (патент РФ на полезную модель №55061, F16F 7/14, 27.07.2006, бюл. №21, прототип) [2], содержащее опорные основания с петлеудерживающими элементами, упругий элемент из непрерывного стального каната, соединяющий опорные элементы поочередным плетением с образованием петель упомянутого стального каната и фиксацией стального каната в петлеудерживающих элементах, дополнительный упругий элемент в виде пружины, расположенной внутри виброизолирующего устройства между опорными основаниями (прототип).

Существенными недостатками указанного виброизолирующего устройства являются [2]:

1. Постоянная напряженность дополнительного упругого элемента;

2. Невозможность замены дополнительного упругого элемента без разборки виброизолирующего устройства;

3. Невозможность регулировки характеристик виброизолирующего устройства и расширения области применения.

Техническими результатами предлагаемого изобретения являются:

1. Универсальность виброизолирующего устройства и возможность изменения характеристик без разборки опорных и тросового упругого элементов;

2. Увеличение живучести стального каната и дополнительного упругого элемента;

3. Улучшение характеристик виброизолирующего устройства;

4. Повышение надежности и увеличение срока службы виброизолирующего устройства.

Перечисленные технические результаты достигаются тем, что:

1. Виброизолирующее устройство снабжено средством замены дополнительного упругого элемента, которое выполнено в виде центрального отверстия в одном из опорных оснований диаметром, достаточным для установки или замены дополнительного упругого элемента, выполненного в виде по крайней мере одной пружины сжатия или эластомера, резины, прессованной проволоки (МР – металлическая резина), композиционного полимерного материала;

2. Дополнительный упругий элемент снабжен средством регулировки, выполненным в виде, по крайней мере, одной шайбы, размещенной в центральном отверстии под упругим элементом, причем другой стороной шайба опирается на фундамент;

3. Дополнительный упругий элемент размещается в виброизолирующем устройстве и находится в предварительно сжатом состоянии при установке виброизолирующего устройства под амортизируемый объект.

Универсальность виброизолирующего устройства заключается в возможности замены дополнительного упругого элемента и применения регулировочных шайб.

Особенности (пункты 1-3) обеспечивают в целом повышение надежности, увеличение срока службы, улучшение характеристик и расширение области применения виброизолирующего устройства.

Техническое решение поясняется чертежами, где представлены на фиг.1 продольный разрез виброизолирующего устройства со средствами его крепления к объекту и фундаменту, на фиг.2 – вид снизу, на фиг.3 – вид сверху и на фиг.4 – продольный разрез виброизолирующего устройства в сборе, установленного под амортизируемый объект.

Виброизолирующее устройство содержит опорные элементы 1, 2 с петлеудерживающими элементами 3, 4, 5, 6, упругий элемент 7 из непрерывного стального каната, соединяющий опорные элементы 3-6 поочередным плетением с образованием петель А упомянутого стального каната 7 и фиксацией стального каната с помощью крепежных винтов 5, 6 и прижимных фланцев 3, 4 с цилиндрическими выступами В, С, дополнительный упругий элемент, выполненный по крайней мере из одной пружины или двух пружин сжатия 8, 9 [или эластомера, резины, прессованной проволоки (МР – металлическая резина), композиционного полимерного материала], центральное отверстие D в одном из опорных элементов, средство регулировки характеристик дополнительного упругого элемента 8, 9, выполненное в виде по крайней мере одной шайбы 10 (11, 12).

Болты 13, 14, 15 предназначены для крепления виброизолирующего устройства с одной стороны к амортизируемому объекту 16, а с другой к фундаменту (или к раме) 17.

Дополнительный упругий элемент может быть выполнен по крайней мере одним из следующих вариантов:

из одной цилиндрической пружины;

из одной конической пружины;

из двух цилиндрических пружин;

из одной цилиндрической пружины с другой конической пружиной;

из резины;

из эластомера;

из прессованной проволоки (МР – металлическая резина);

из композиционного полимерного материала и т.д.

Виброизолирующее устройство работает следующим образом.

При работе амортизированного объекта 16, а также возникновении случайных толчков, сотрясениях как со стороны фундамента (основания, рамы, кронштейна и т.д.) 1, так и со стороны объекта 16, колебательная энергия от лапы амортизируемого объекта 16 поглощается в основном дополнительным упругим элементом 8, 9, а быстрое гашение колебаний обеспечивает канатный упругий элемент 7. Гашение колебаний при этом происходит за счет трения между стальными жилами каната 7, т.е. рассеивания колебательной энергии в направлениях трех взаимно перпендикулярных осей. Таким образом, происходит значительное снижение передачи возмущающих усилий и моментов на фундамент 17.

Путем замены дополнительного упругого элемента 8, 9 и регулирования шайбами 10-12 натяжения дополнительных упругих элементов 8, 9 непосредственно на объекте обеспечивается возможность достижения самого оптимального значения эффективности амортизации конкретного объекта.

Кроме того, возможность замены и регулировки дополнительного упругого элемента обеспечивает расширение области применения опоры и создания целого семейства опор с широким диапазоном номинальных нагрузок при минимальных габаритах по сравнению с серийно выпускаемыми типами виброизолирующих устройств.

Работоспособность виброизолирующего устройства подтверждена статическими испытаниями опытных образцов на универсальной испытательной машине УММ-5.

Источники информации

1. Патент РФ №2072710, кл. F16F 7/14, 27/01/97, бюл. №3. Виброизолирующая опора двигателя внутреннего сгорания.

2. Патент РФ на полезную модель №55061, F16F 7/14, 27.07.2006, бюл. №21. Виброизолирующее устройство (прототип).

Формула изобретения

Виброизолирующее устройство, содержащее опорные элементы с петлеудерживающими элементами, упругий элемент из непрерывного стального каната, соединяющий опорные элементы поочередным плетением с образованием петель упомянутого стального каната и фиксацией стального каната в петлеудерживающих элементах, при этом участки каната около петлеудерживающих элементов каждой из смежных петель расположены в непосредственной близости друг от друга, дополнительный упругий элемент, выполненный в виде по крайней мере одной пружины сжатия, отличающееся тем, что в одном из опорных элементов выполнено центральное отверстие диаметром, достаточным для установки или замены дополнительного упругого элемента, при этом дополнительный упругий элемент снабжен средством регулировки, выполненным в виде, по крайней мере, одной шайбы, размещенной в центральном отверстии под упругим элементом с возможностью опоры на фундамент.

РИСУНКИ