ВИБРОИЗОЛЯТОР Российский патент 1995 года по МПК F16F3/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к виброизоляторам преимущественно подвески транспортных средств.

Известны виброизоляторы, содержащие опорные пластины и концентрично установленные между ними пружины, причем одна из пластин выполнена из двух частей, одна из которых связана с торцовым витком наружной пружины, а другая с внутренней пружиной [1]
Однако этот виброизолятор не обеспечивает достаточно эффективного гашения колебаний.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является виброизолятор, содержащий опоры, между которыми установлены концентрично расположенные пружины, одна из которых торцом взаимодействует с прокладкой, контактирующей с поверхностью опоры [2]
Такой виброизолятор характеризуется невысокой эффективностью, поскольку при его деформации торцовые поверхности пружин поворачиваются на незначительный угол относительно поверхности опор, что не позволяет в достаточной мере гасить колебания, в особенности при малых амплитудах динамических нагрузок.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности виброизолятора.

Для этого в виброизоляторе, содержащем опоры, между которыми установлены концентрично расположенные упругие элементы и прокладки, установленные на опорах, по крайнем мере один упругий элемент включает два кольцевых фланца и размещенные между ними Z-образные упругие полосы, состоящие из перекладин и горизонтальных полок, которые жестко закреплены по окружности на соответствующих фланцах, а каждая прокладка выполнена из фрикционного материала и установлена с возможностью перемещения относительно соответствующих фланца и/или опоры. Перекладины Z-образных упругих полос одного упругого элемента могут иметь наклон в противоположном направлении относительно перекладин другого упругого элемента.

На фиг. 1 изображен виброизолятор с один упругим элементом, выполненным из Z-образных упругих полос, вид сбоку; на фиг. 2 виброизолятор с двумя Z-образными упругими элементами.

Виброизолятор (фиг. 1) содержит опоры 1 и 2, между которыми установлены концентрично расположенные упругие элементы. Упругий элемент состоит из перекладин 3, имеющих на концах горизонтальные полки 4 и 5. Горизонтальные полки 4 посредством крепежных элементов 6 прикреплены к фланцу 7. Полки 5 посредством крепежных элементов 8 жестко прикреплены к фланцу 9 и зафиксированы на опоре 2. На фланце 7 смонтирована кольцевая фрикционная прокладка 10, взаимодействующая с поверхностью опоры 1. Другой упругий элемент 11 выполнен в виде цилиндрической винтовой пружины.

Фрикционная прокладка 10 может быть выполнена из материала с высоким внутренним трением, например резины.

На фиг. 2 изображен вариант выполнения виброизолятора с двумя Z-образными упругими элементами, у которых перекладины Z-образных полос наклонены в противоположных направлениях.

На прокладках 12, 13 (фиг. 2), установленных на опоре 2, расположены упругие элементы, один из которых состоит из Z-образных полос, имеющих перекладину 3, полки 4 и 5, соответственно прикрепленные крепежными элементами 6 к фланцу 7, а крепежными элементами 8 к фланцу 9, а другой упругий элемент состоит из Z-образных упругих полос, перекладина 14 которых имеет наклон, противоположный наклону перекладины 3. Полки 15 и 16 перекладины 14 соответственно закреплены на фланцах 17 и 7. Между поверхностью опоры 2 и фланцами 9 и 17 установлены фрикционные прокладки 12 и 13, прикрепленные к поверхности опоры. Верхний узел виброизолятора может быть выполнен аналогично его нижнему узлу, т.е. с подвижной фрикционной прокладкой 10, которая может быть выполнена из материала с высоким внутренним трением, например резины. Снаружи или внутри по отношению к упругим Z-образным элементам может быть установлен упругий элемент в виде цилиндрической винтовой пружины.

Виброизолятор (фиг. 1) работает следующим образом.

При действии статической нагрузки (показано стрелкой) пружина 11 сжимается, а между поверхностями опоры 1 и фрикционной прокладкой 10 возникает нормальная составляющая от вертикальной нагрузки, пропорциональная жесткости Z-образных упругих полос. При действии динамической нагрузки за счет наклона полос происходит поворот фланца 7 с фрикционной прокладкой 10 относительно поверхности опоры 1. Возникающие при этом диссипативные силы приводят к гашению колебаний, в то время как цилиндрическая пружина 11 несет функции основного силового упругого элемента.

Виброизолятор (фиг. 2) работает следующим образом.

При действии статической нагрузки его основной упругий элемент сжимается и между поверхностями опоры 2 и фрикционной прокладкой 10 возникает нормальная составляющая от вертикальной нагрузки, пропорциональная жесткости Z-образных полос. При действии динамической нагрузки за счет наклона перекладины в одном направлении, а перекладины 3 в противоположном направлении происходит поворот фланцев 9 и 17 и связанных с ними также в противоположных направлениях относительно поверхности опоры 2 фрикционных прокладок.

Возникающие при этом диссипативные силы приводят к гашению колебаний, эффективность которого значительно повышается благодаря увеличенной поверхности трения из-за введения дополнительной пружины. При этом благодаря противоположному наклону перекладин 3 и 14 окружные составляющие силы трения между прокладками 12 и 13 и поверхностью опоры 2 направлены в противоположные стороны, взаимно компенсируя друг друга, за счет чего исключается нагружение опоры 2 крутящим моментом, что повышает долговечность виброизолятора.

При одинаковом конструктивном выполнении обеих опор, т.е. с подвижными фрикционными прокладками, при работе виброизолятора опоры включаются в работу попеременно, что приводит к увеличению срока службы виброизолятора.

Использование: в машиностроении. Сущность изобретения: виброизолятор содержит опоры, установленные между ними концентрично расположенные упругие элементы и прокладки, установленные на опорах. По крайней мере один упругий элемент состоит из двух кольцевых фланцев и размещенных между ними Z-образных упругих полос, выполненных из перекладин и горизонтальных полок, которые жестко закреплены по окружности на соответствующих фланцах. Каждая прокладка выполнена из фрикционного материала и установлена с возможностью перемещения относительно соответствующих фланца и/или опоры. Перекладины Z-образных упругих полос одного упругого элемента могут иметь наклон в противоположном направлении относительно перекладин другого упругого элемента. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. ВИБРОИЗОЛЯТОР, содержащий опоры, установленные между ними концентрично расположенные упругие элементы и прокладки, установленные на опорах, отличающийся тем, что по крайней мере один упругий элемент включает в себя два кольцевых фланца и размещенные между ними Z-образные упругие полосы, состоящие из перекладин и горизонтальных полок, которые жестко закреплены по окружности на соответствующих фланцах, а каждая прокладка выполнена из фрикционного материала и установлена с возможностью перемещения относительно соответствующих фланца и/или опоры. 2. Виброизолятор по п.1, отличающийся тем, что перекладины Z-образных упругих полос одного упругого элемента имеют наклон в противоположном направлении относительно перекладин другого упругого элемента.