ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ ОПОРА ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОРАДИОЭЛЕМЕНТОВ Российский патент 1995 года по МПК F16F13/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для защиты элементов радиоэлектронной аппаратуры от действия вибрации.

Известен виброизолятор, содержащий два упругих подвеса, соединенных с системой соосных стержней для установки на основании виброизолируемого объекта, при этом стержни выполнены с возможностью относительного перемещения, обуславливающего изменение суммарной длины стержней [1]
Недостатком данного аналога является сравнительно низкая эффективность виброизоляции вследствие невозможности автоматической отстройки виброизолятора от резонансных режимов колебаний объекта. Это объясняется тем, что варьирование частот собственных колебаний виброизолятора происходит не непосредственно в процессе воздействия вибрационных возмущений под действием этих возмущений, а в процессе предварительной регулировки виброизолятора.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является выбранная в качестве прототипа виброизолирующая опора преимущественно для электрорадиоэлементов, содержащая упругую монтажную пластину и упругую раму, выполненную в виде стойки, стержней, установленных соответственно в центре и на периферии упругой монтажной пластины одними концами, и струи, соединяющих другой конец стойки со стержнями, при этом закрепленных на внешних поверхностях последних [2]
Недостатком прототипа является сравнительно низкая эффективность виброизоляции за счет невозможности автоматической отстройки опоры от резонанса. Опора допускает перестройку своих резонансных частот только в процессе регулировки. Поэтому при совпадении частоты внешних вибрационных воздействий с одной из собственных частот опоры на электрорадиоэлементы, укрепленные на опоре, действуют значительные вибрационные нагрузки.

Цель изобретения повышение эффективности виброизоляции за счет автоматической отстройки опоры от резонанса.

Для этого виброизолирующая опора для крепления электрорадиоэлементов содержит упругую монтажную пластину и упругую раму, выполненную в виде стойки, стержней, установленных соответственно в центре и на периферии упругой монтажной пластины одними концами, и струн, соединяющих другой конец стойки со стержнями, при этом закрепленных на внешних поверхностях последних, в каждом из стержней выполнено осевое отверстие, стержни прикреплены к упругой монтажной пластине наклонно соосно со струнами, последние пропущены через осевые отверстия, а опора снабжена концентрично плотно охватывающими струны втулками, размещенными на свободных концах стержней, имеющими смещенные относительно своих продольных осей центры масс и возможность свободного перемещения относительно струн и образующими со стержнями несамотормозящиеся винтовые пары.

На фиг. 1 изображена виброизолирующая опора для крепления электрорадиоэлементов, общий вид; на фиг. 2 узел крепления струны к упругой монтажной пластине, центральный разрез.

Предлагаемая виброизолирующая опора для крепления электрорадиоэлементов содержит упругую монтажную пластину 1 и упругую раму, выполненную в виде стойки 2, двух стержней 3, установленных соответственно в центре и на периферии упругой монтажной пластины одними концами, и струн 4, соединяющих другой конец стойки со стержнями. При этом в каждом из стержней 3 выполнено осевое отверстие 5, стержни 3 прикреплены к упругой монтажной пластине 1 наклонно соосно со струнами 4, последние пропущены через осевые отверстия 5, выведены сквозь отверстия 6 на внешние поверхности стержней 5 и закреплены на внешних поверхностях стержней 5 между буртиками 7.

Опора снабжена концентрично плотно охватывающими струны 4 втулками 8, размещенными на свободных концах стержней 5, имеющими смещенные относительно своих продольных осей центры масс за счет штифтов 9, запрессованных в глухие отверстия в боковых поверхностях втулок 8, и возможность свободного перемещения относительно струн 4 и образующими со стержнями 3 несамотормозящиеся винтовые пары. Струны плотно введены в контакт с поверхностью осевых отверстий 10 в обращенных к струнам частях втулок 8 и снабжены ограничителями смещения втулок 8 в виде припаянных к струнам 4 точечных элементов 11. Стержни 3 прикреплены наклонно к монтажной пластине 1 с помощью кронштейнов 12 и гаек 13, для регулировки натяжения стpун 4 между кронштейнами 12 и буртиками 7 стержней 3 размещены шайбы 14, на упругой монтажной пластине 1 установлены электрорадиоэлементы 15.

Для изменения рабочей высоты стойки 2 и регулировки усилия натяжения струн опора снабжена специальной винтовой парой.

Работа предлагаемой виброизолирующей опоры происходит следующим образом.

Предварительно в процессе регулировки опоры вращением винтовой пары стойки 2 и с помощью шайб 14 обеспечивают заданное натяжение струн 4 и, следовательно, определенную жесткость конструкции. В процессе работы опоры при совпадении частоты внешних вибрационных воздействий с одной из собственных частот опоры возникают интенсивные резонансные колебания опоры и соответственно втулок 8. Так как втулки выполнены с асимметрией относительно своей продольной оси, то при возникновении их колебаний в любых направлениях любой формы за счет связей, обусловленных статической неуравновешенностью, к втулкам будут прикладываться вращающие инерционные моменты относительно их продольных осей.

За период воздействия внешних возмущений половину периода вращающий момент действует на втулку в одном направлении, а другую половину периода в другом направлении. При заданном неизменном направлении внешних воздействий направление закручивающих-откручивающих моментов, действующих на втулки 8 в течение периода, зависит от начального положения втулок со штифтами 9, т.е. от ориентации вектора поперечного эксцентриситета относительно оси вращения втулок. Например, в начальный момент втулка ориентирована как правая на фиг. 1 втулка, когда штифт 9 находится справа от оси втулки в плоскости чертежа, а центр масс втулки 8 смещен вправо от ее продольной оси. Половину периода действия вибрации втулка поворачивается в одну сторону, другую половину в другую сторону. Однако во вторую половину периода, когда втулка уже частично повернута, инерционные силы преобразуются во вращающие моменты на меньшем плече, инерционные силы, совпадающие с направлением вибраций, во вторую половину периода уже не перпендикулярны плоскости поперечного эксцентриситета втулки 8. Поэтому втулка 8 за период несколько повернется, за второй период опять и так далее. Такой поворот будет происходить до тех пор, пока плоскость поперечного эксцентриситета втулки не совпадет с направлением действия внешних вибраций. На практике втулка практически мгновенно прекращает свое вращение в результате срыва резонансного режима. При малом повороте втулки изменяется длина части струны 4, плотно охватываемой осевыми отверстием 10 втулки 8. Эта часть струны нерабочая, так как не участвует в формировании жесткостной характеристики и выступает как одно целое с узлом крепления струны. Поэтому при повороте втулки мгновенно изменяется рабочая длина струны, ее поперечная жесткость, а следовательно, и жесткость всей конструкции опоры. Сразу же изменяется собственная частота опоры, и последняя автоматически и практически мгновенно отстраивается от резонансного режима.

Как показали результаты теоретических и экспериментальных исследований для опытных образцов, половина оборота втулки обеспечивает смещение собственной частоты опоры более чем на 2% от номинального значения данной частоты, что более чем достаточно для автоматического срыва возникающих резонансных режимов.

Изобретение должно представлять интерес для народного хозяйства вследствие своей высокой эффективности виброизоляции объектов, универсальности конструкции, возможности использования в различных областях техники для виброизоляции различных элементов и конструкций.

Использование: электроизмерительная техника для защиты элементов радиоэлектронной аппаратуры от действия вибрации. Сущность изобретения: в виброизолирующей опоре для крепления электрорадиоэлементов, содержащей упругую монтажную пластину и упругую раму, выполненную в виде стойки и стержней, установленных в центре и на периферии пластины одними концами и соединенных другими концами с помощью струн, каждый из стержней прикреплен к пластине наклонно соосно со струной, пропущенной сквозь осевое отверстие в стержне и закрепленной на его внешней поверхности. На свободный конец стержня навернута концентрично охватывающая струну втулка, имеющая смещенный относительно своей продольной оси центр масс и образующая со стержнем несамотормозящуюся винтовую пару, при этом струна плотно введена в контакт с внутренней поверхностью обращенной к ней части втулки с возможностью свободного смещения втулки относительно струны. 2 ил.

ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ ОПОРА ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОРАДИОЭЛЕМЕНТОВ, содержащая упругую монтажную пластину и упругую раму, выполненную в виде стойки, стержней, установленных соответственно в центре и на периферии упругой монтажной пластины одними концами, и струн, соединяющих другой конец стойки со стержнями и закрепленных на внешних поверхностях последних, отличающаяся тем, что в каждом из стержней выполнено осевое отверстие, стержни прикреплены к упругой монтажной пластине наклонно соосно со струнами, последние пропущены через осевые отверстия, а опора снабжена концентрично плотно охватывающими струны втулками, размещенными на свободных концах стержней, имеющими смещенные относительно своих продольных осей центры масс и возможность свободного перемещения относительно струн и образующими со стержнями несамотормозящиеся винтовые пары.