ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ ОПОРА Российский патент 1996 года по МПК F16F13/00 

Изобретение относится к деталям машин, а именно к виброизолирующим опорам и может быть использовано для виброизоляции станков среднего размера (высокой и нормальной точности) с жесткими станинами.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является виброопора "MAGOFIX", содержащая винт, ввинчиваемый в тарельчатый корпус, пяту прямоугольной формы и упругий виброизолятор из резины специального антивибрационного состава, основание которого выполнено в виде чередующихся кольцевых гребней и впадин одинаковой высоты (см. каталог фирмы "Dimago S.A." (Испания).

Диапазон рабочих нагрузок такой виброопоры колеблется от 0 до 3000 кГс (30000 Н), причем эта конструкция имеет 6 типоразмеров, каждый из которых предназначен на определенный диапазон нагрузок.

Недостатком известной виброопоры является то, что она используется в узком диапазоне нагрузок. Поэтому для нагружения от 500 до 45000 Н необходимо использовать целую гамму виброопор.

Целью настоящего изобретения является повышение виброизолирующих свойств. Поставленная цель достигается тем, что в известной виброизолирующей опоре, содержащей корпус, размещенный в нем упругий виброизолятор, основание которого имеет чередующиеся кольцевые гребни и впадины, установленные на корпусе винт, и пяту, она снабжена перемычками, установленными в каждой впадине симметрично друг другу, гребни и впадины выполнены разновеликими по высоте, поверхности сопряжения корпуса и виброизолятора выполнены коническими, пята выполнена в центре с выемкой для винта и ступенчатой и установлена с возможностью контакта с гребнем виброизолятора, расположенным у оси опоры.

Кроме того, виброизолирующая опора по п.1, отличающаяся тем, что гребни и впадины выполнены уменьшающимися по высоте от оси опоры к периферии.

Виброизолирующая опора по п. 1, отличающаяся тем, что пята выполнена трехступенчатой, а ширина средней ступени равна ширине гребня, расположенного у оси опоры.

Виброизолирующая опора по п.1, отличающаяся тем, что отношение максимального диаметра виброизолятора к диаметру пяты не превышает отношения максимального диаметра виброизолятора к его максимальной высоте и соотношения определены следующим образом:
;
где d₄ максимальный диаметр виброизолятора, мм;
D диаметр пяты, мм;
H₁ максимальная высота виброизолятора, мм.

Благодаря предлагаемой конструкции виброизолирующей опоры при давлении винта на пяту она распределяет давление равномерно по всей площади опоры, передавая его на резиновый виброизолятор, который поглощает вибрацию, создаваемую станком. Опора имеет широкий диапазон рабочих нагрузок от 50 кГс (500 Н) до 4500 кГс (45000 Н). При увеличении нагрузки сначала вступает в действие как бы малая опора (кольцеобразный гребень, расположенный у оси опоры), а затем при дальнейшем увеличении нагрузки остальные (2-е и 3-е кольцеобразные гребни). Таким образом, в зависимости от степени увеличения нагрузки увеличивается и воспринимающая часть опоры.

На чертеже представлен общий вид предлагаемой виброизолирующей опоры, где на фиг.1 вид сбоку, на фиг.2 вид снизу.

Предлагаемая виброизолирующая опора состоит из:
1 упругого виброизолятора, выполненного из резины, например, типа 7-8470 или 7-В-14;
2 корпуса, выполненного из металла, например, из стали;
3 пяты, изготовленной из металла, например, из стали;
4 колпачка, изготовленного из резины, например, типа 7-В-14;
5 винта, изготовленного из стали;
6 гайки;
7 8 шайб;
9, 10, 11 кольцевых разновысоких гребней виброизолятора;
12 впадин виброизолятора;
13 перемычек виброизолятора.

Виброизолятор 1 и корпус 2 выполнены в форме усеченного конуса, что обеспечивает равномерность распределения нагрузки по всему диаметру опорной поверхности. Корпус 1 и виброизолятор 1 скрепляются воедино пятой 3 за счет плотной посадки трения. Винт 5, входящий в пяту 3, соединяется с ней резиновым колпачком 4, плотно охватывающим винт 5 и пяту 3.

Основание виброизолятора 1 выполнено в виде чередующихся кольцевых разновысоких гребней 9, 10, 11 и впадин 12, причем их высота уменьшается от оси к периферии. Чередование гребней и впадин необходимо для того, чтобы при нагружении виброопоры впадины, играющие роль зазора, заполнялись резиной. Во впадинах 12 установлены симметрично расположенные перемычки 13, которые обеспечивают жесткость конструкции и невозможность подворачивания резины виброизолятора 1 при нагрузке.

Пята 3 выполнена с целью равномерного нагружения виброопоры по всему сечению, например, трехступенчатой, причем ширина средней ступени равна ширине гребня 9 виброизолятора, расположенного у оси опоры. При этом пята 3 имеет в центре выемку для винта 5 и установлена с обеспечением контакта с корпусом и гребнем 9 виброизолятора.

Конструкция предлагаемой виброизолирующей опоры такова, что отношение максимального диаметра виброизолятора 1 к диаметру пяты 3 не превышает отношения максимального диаметра виброизолятора 1 к его высоте и соответствует следующим соотношениям:
;
где d₄ максимальный диаметр виброизолятора, мм;
D диаметр пяты, мм;
H₁ высота виброизолятора, мм.

Эти соотношения имеют определенное число, обусловливающее прочностные свойства при возрастающей нагрузке. Нарушение этих соотношений ведет к нарушению равномерности распределения нагрузки и изгибу.

Работа виброизолирующей опоры заключается в следующем.

При давлении винта 5 на пяту 3 последняя распределяет (благодаря своей форме) давление равномерно по всей площади опоры 2, передавая на резиновый виброизолятор 1, который поглощает вибрацию, создаваемую станком.

Конструкция виброизолирующей опоры такова, что позволяет увеличивать нагрузки. При увеличении нагрузки вступает в действие вначале резиновый элемент, имеющий диаметр d₁ (гребень 9) виброизолятора 1, затем (с увеличением степени нагрузок) элемент диаметром d₂ (гребень 10), затем d₃ и соответственно d₄ (гребень 11). То есть с увеличением нагрузки несущие размеры виброопоры увеличиваются, при этом соблюдается пропорциональность нагружения.

Все три кольцеобразных гребня 9, 10, 11, получая максимальную нагрузку на опору, деформируются не более чем на 1/3 по высоте (благодаря конической форме) и заполняют впадины 12, играющие роль зазора.

Диапазон рабочих нагрузок предлагаемой виброизолирующей опоры (типа ОРВ) составляет от 50 (500 Н) до 4500 кГс (45000 Н), диапазон средней вертикальной собственной частоты 22±5 Гц, демпфирование виброопоры (логарифмический декремент) не менее 0,45.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция виброизолирующей опоры является универсальной, т. к. при увеличении нагрузки поэтапно растет и воспринимающая часть опоры. Использование предлагаемой виброизолирующей опоры позволит изолировать более 80% вибраций, передаваемых или получаемых станком; предохранить все движущие части (валы, подшипники, зубчатые передачи) от отдачи и вибраций, быстрого изнашивания. Кроме того, установка станков на опоры не требует какой-либо подготовительной работы и лишней траты времени и устанавливается на полу помещения.

Использование: машиностроение, а именно виброизолирующие устройства. Сущность изобретения: опора содержит корпус, размещенный в нем виброизолятор, поверхности сопряжения которых выполнены коническими. Основание виброизолятора имеет гребни и впадины, разновеликие по высоте. В отверстии виброизолятора размещена пята, выполненная ступенчатой. Во впадинах симметрично друг другу установлены перемычки. 3 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. Виброизолирующая опора, содержащая корпус, размещенный в нем упругий виброизолятор, основание которого имеет чередующиеся кольцевые гребни и впадины, установленные на корпусе винт и пяту, отличающаяся тем, что, с целью повышения виброизолирующих свойств, она снабжена перемычками, установленными в каждой впадине симметрично друг другу, гребни и впадины выполнены разновеликими по высоте, поверхности сопряжения корпуса и виброизолятора выполнены коническими, пята выполнена в центре с выемкой для винта и ступенчатой и установлена с возможностью контакта с гребнем виброизолятора, расположенным у оси опоры. 2. Опора по п.1, отличающаяся тем, что гребни и впадины выполнены уменьшающимися по высоте от оси опоры к периферии. 3. Опора по п.1, отличающаяся тем, что пята выполнена трехступенчатой, а ширина средней ступени равна ширине гребня, расположенного у оси опоры. 4. Опора по п.1, отличающаяся тем, что отношение максимального диаметра виброизолятора к диаметру пяты не превышает отношения максимального диаметра виброизолятора к его максимальной высоте и соотношения определены следующим образом:


где d₄ максимальный диаметр виброизолятора, мм;
D диаметр пяты, мм;
Н₁ максимальная высота виброизолятора, мм.