Патент на изобретение №2185537
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ ОПОРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
(57) Реферат: Использование: изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а более конкретно к усовершенствованию виброизолирующих опор двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано для снижения шума и вибрации дизелей и других механизмов судовых и стационарных энергетических установок. Сущность изобретения: виброизолирующая опора содержит упругий элемент из изогнутых по гиперболе вовнутрь опоры отрезков стального троса, три пластины в виде колец, два из которых расположены на крайних противоположно-поперечных плоскостях гиперболоида с установленными и фиксированными соответствующими концами отрезков троса упругого элемента и прикреплены к фундаменту, а третье – на центральной поперечной плоскости симметрии с возможностью как свободного продольного перемещения, так и фиксации и прикрепленного к двигателю. Виброизолирующая опора, кроме того, может иметь полый цилиндр с фиксирующими элементами на его торцах, коаксиально установленный и охватывающий кольца, а также дополнительный упругий элемент, охватывающий отрезки стального троса, расположенный между ними и внутренней поверхностью полого цилиндра. Дополнительный упругий элемент может быть выполнен или из троса, или металлической витой проволоки, или сетки, или резины, или композиционного материала. 2 з.п. ф-лы, 11 ил. Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а более конкретно к усовершенствованию виброизолирующих опор двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано для снижения шума и вибрации дизелей и других механизмов судовых и стационарных энергетических установок и может применяться также для самых различных объектов, соединительных муфт, трубопроводов и т.д. Известна опора, содержащая упругий элемент из дугообразных отрезков троса и опорные диски для крепления концов троса [1]. Существенными недостатками такой опоры являются недостаточная устойчивость и энергоемкость из-за небольшой плотности расположения и ориентации отрезков троса упругого элемента в пространстве, а также невозможность установки и крепления в системах виброизоляции ДВС с цапфовым креплением опор, где характер нагружения упругого элемента изменяется. Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является виброизолирующая опора, содержащая упругий элемент из изогнутых во внутрь опоры отрезков стального троса, расположенных между кольцами, имеющими средства укладки [2]. Недостатком известной виброизолирующей опоры является невысокая энергоемкость и недостаточная устойчивость. Техническим результатом изобретения является повышение энергоемкости опоры и увеличение ее устойчивости. Указанный технический результат достигается тем, что в известной виброизолирующей опоре, содержащей упругий элемент из изогнутых отрезков стального троса, расположенных между кольцами, имеющими средства укладки, каждый отрезок троса изогнут по гиперболе, опора снабжена расположенными в ее поперечной плоскости симметрии с возможностью продольного перемещения и предназначенным для связи с двигателем дополнительным кольцом с отверстиями, через которые пропущены отрезки троса. Кроме того, для достижения высокой энергоемкости и эффективности виброизоляции опора может быть снабжена полым цилиндром с фиксирующими элементами на его торцах, коаксиально установленным и охватывающим основное и дополнительное кольцо или дополнительным упругим элементом, охватывающим отрезки трос, расположенным между ними и внутренней поверхностью полого цилиндра и выполненным или из троса, или металлической витой проволоки, или сетки, или резины, или композиционного материала. На фиг.1 изображен общий вид опоры, поперечный разрез. На фиг.2 представлено сечение А-А на фиг.1. На фиг.3 представлены поперечный разрез опоры с дополнительным полым цилиндром и дополнительными упругими элементами. На фиг.4 представлен вид Б по фиг.3. На фиг.5-11 представлены некоторые варианты крепления опор в зависимости от конструкции присоединительных элементов системы виброизоляции объекта (агрегата с ДВС). На фиг.3-8 – отрезки троса, изогнутые по гиперболе, расположены вертикально, а на фиг.9-11 – горизонтально. Виброизолирующая опора содержит упругий элемент 1 из дугообразных отрезков стального троса, расположенных между кольцами 2, 3, имеющими средства укладки, например, отверстиями, дополнительное кольцо 4 с отверстиями, через которые пропущены отрезки троса. Дополнительное кольцо 4 расположено в поперечной плоскости симметрии опоры с возможностью продольного перемещения и предназначено для связи с двигателем, отрезки троса изогнуты во внутрь опоры по гиперболе. Каждая пара смежных дугообразных отрезков троса ДЕ и FG с соответствующими частями крайних ДF и EG и средних НI пластин колец 2, 3 и дополнительным кольцом 4 образует две одинаковые равнобочные трапеции ДНIF и ЕНIG, расположенные таким образом, что короткое их основание составляет общую прямую НI на дополнительном кольце 4, а длинное основание ДF и ЕG каждой из трапеций расположено соответственно на крайних кольцах 2, 3. При этом в местах пересечения их с тросом образуется шесть узлов, два из которых НI расположены на дополнительном кольце 4 и являются общими, а по два ДF и ЕG – на крайних кольцах 2, 3. Для увеличения энергоемкости и улучшения эффективности виброизоляции упругий элемент 1 может быть провулканизирован с резиной, композитным и другими материалами (на фиг.1-11 не показаны). Опора может быть также снабжена полым цилиндром 5 с фиксирующими элементами 6, 7 на его торцах, коаксиально установленным и охватывающим основные кольца 2, 3 и дополнительное кольцо 4. В объеме, образованном отрезками троса и цилиндрической поверхностью полого цилиндра, размещен дополнительный упругий элемент 8, например, из троса, металлической витой проволоки или сетки, стальной путанки, резины, композитного и другого материала (3, 4, 8, 11). Опора, выполненная таким образом, обеспечивает достижение высокой энергоемкости и эффективности. Представленные варианты (фиг.5-11) виброизолирующей опоры обеспечивают крепление с объектом (двигателем, подмоторной или промежуточной рамой объекта) 9 и фундаментом 10 как в горизонтальном положении цапф 11 с крепежным средством 12, так и в вертикальном, причем дополнительное кольцо 4 может быть в свободном или фиксированном состоянии. Общий принцип работы представленных на фиг.1-11 виброизолирующих опор заключается в следующем. При возмущающих воздействиях на виброизолирующую опору как, например, от дизель-генератора, так и от корпуса, например, судна или отдельных его конструкций и под действием динамических нагрузок, например, от неуравновешенных сил и моментов, благодаря значительному (особенно фиг.5, 6, 9, 10) допустимому перемещению, опора эффективно гасит вибрацию, а внутреннее демпфирование, происходящее за счет трения между жилами троса (особенно фиг.3, 4, 8, 11) по закону упругого гистерезиса, что особенно важно при резонансе, обеспечивает поглощение и рассеяние большой части энергии низко- и высокочастотных колебаний независимо от направления их действия. Однако ввиду отличия виброизолирующих опор по расположению упругого элемента 1 относительно объекта 9 и их вариантности, каждая из них имеет свои особенности. По характеру погружения виброизолирующие опоры с вертикальным расположением упругого элемента (фиг.5-8) по сравнению с виброизолирующими опорами с горизонтальным расположением упругого элемента (фиг.9-11) существенно отличаются, т.к. у первых вертикальное усилие действует симметрично по касательной (по оси опоры) центральной части дуги отрезку троса, а у вторых – вертикально (относительно оси опоры). Однако, несмотря на указанное отличие, у всех вариантов (фиг.5-11) каждая пара дугообразных отрезков троса с кольцами 2, 3 и дополнительным кольцом 4 образует два трапецеидальных элемента НДFI и НIGE (фиг.1), которые в совокупности образуют гиперболоид, обладающий высокой устойчивостью. Важная особенность виброизолирующей опоры заключается в том, что дополнительное кольцо 4 во всех представленных вариантах (фиг.5-11, кроме фиг. 6) может быть установлено как свободно, так и неподвижно относительно дугообразных отрезков упругого элемента 1. Свободное крепление дополнительного кольца 4 к средней части дуг отрезков троса упругого элемента 1 при работе опоры за счет трения кусков троса о соответствующую цилиндрическую поверхность отверстий кольца 4 дополнительно обеспечивает поглощение и рассеяние энергии колебаний. Следующая важная особенность виброизолирующей опоры заключается в том, что для достижения высокой энергоемкости и эффективности виброизоляции, главным образом благодаря потерям на трение в объеме, образованном между упругим элементом и цилиндрической поверхностью полого цилиндра, размещен дополнительный упругий элемент 8 (фиг.3, 4, 8, 11), например, из троса в виде “бухты”, металлической проволоки или сетки, стальной путанки, резины, композитного и другого материала. Дополнительный упругий элемент 8 обеспечивает также страховку виброизолирующей опоры от чрезмерного (недопустимого, нерасчетного) перемещения. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 19.07.2001
Номер и год публикации бюллетеня: 31-2003
Извещение опубликовано: 10.11.2003
|
||||||||||||||||||||||||||
