ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ ОПОРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F16F7/14 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности, двигателестроения, а более конкретно к усовершенствованию виброизолирующих опор двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Виброизолирующие опоры для ДВС известны.

Известна, например, "виброизолирующая опора, которая содержит упругий элемент, выполненный из стального троса и имеет форму спирали, две пары металлических пластин с поперечными канавками на внутренних поверхностях для обхвата и фиксирования витков спирали с двух диаметрально противоположных сторон. При этом, верхняя подвижная пара пластин служит опорой двигателя, нижняя неподвижная опорой фундаментной рамы. [1]
Недостатком такой опоры является то, что обладая требуемой жесткостью в вертикальном направлении, она не обладает необходимой горизонтальной жесткостью, т.е. жесткостью в продольном и поперечном направлениях. Кроме того, такой виброизолятор имеет большое свободное перемещение без страхующих средств от деформаций сжатия и растяжения при значениях нагрузок больше допустимых.

Известна также виброизолирующая опора по авторскому свидетельству на способ изготовления тросового амортизатора, принятая за прототип. [2]
Опора содержит упругий элемент в виде замкнутой спирали из стального троса тороидальной формы, планки (кольца, диски), установленные на витках спирали в диаметрально противоположных плоскостях тора, причем планки, через отверстия которых пропущен трос, выполнены за единое целое и установлены с зазором друг относительно друга, который соответствует свободному ходу (сжатию) упругого элемента.

Существенным недостатком этой опоры является незастрахованность от недопустимых деформаций сжатия и растяжения упругого элемента.

Изобретение направлено на усовершенствование известных виброизолирующих опор ДВС. Это достигается тем, что в опоре, содержащей элемент в виде замкнутой спирали из стального троса, имеющей форму тора, две планки, установленные на витках спирали в диаметрально противоположных плоскостях тора с зазором относительно друг друга, соответствующим заданной осевой деформации сжатия упругого элемента, предусмотренные средства, обеспечивающие ограничение деформации сжатия и растяжения упругого элемента при значениях нагрузок больше допустимых.

Средство, обеспечивающее ограничение растяжения упругого элемента, выполнено в виде кольца, охватывающего внутренние полувитки тора. При этом в зависимости от значения величины допустимой амплитуды (характерно для конкретного объекта) деформации растяжения может быть установлено без зазора, с зазором и с натягом относительно полувитков.

Средство, обеспечивающее ограничение деформации сжатия упругого элемента выполнено или в виде разрезного кольца, закрепленного на одной из планок с зазором относительно противолежащей планки, соответствующим заданной деформации сжатия, или в виде стакана, установленного на одной из планок с зазором между его боковыми стенками и внешним диаметром спирали упругого элемента, выбранным равным 0,5-0,7 от величины осевой деформации упругого элемента при заданной номинальной нагрузке, или в виде, по крайней мере, трех опор одной высоты, закрепленных на одной из планок с зазором относительно противолежащей планки.

Средство, ограничивающее деформацию сжатия, может быть также цельной конструкции с утолщениями и нижней, и верхней планок, между которыми предусмотрен соответствующий зазор, или с утолщением одной из планок до значения соответствующему заданному зазору между планками.

Ограничитель деформации сжатия может быть выполнен как в виде жесткого (различные материалы, композиционные, вибродемпфирующие материалы и т.д.), так и в виде упругого (резина, пластинчатые и тарельчатые пружины и т.д.) элемента.

На фиг. 1-6 представлены конструктивные схемы виброизолирующей опоры, где средство, ограничивающее деформацию растяжения упругого элемента, выполнено в виде кольца, охватывающего внутренние полувитки тора, а средство, обеспечивающее ограничение деформации сжатия, представляется в различных вариантах.

Виброизолирующая опора состоит из упругого элемента 1 в виде замкнутой спирали из стального троса тороидальной формы, две планки 2, 3 и 4, 5, установленных на витках спирали в диаметрально противоположных плоскостях тора, ограничители деформаций растяжения 6 (фиг.1-6) и сжатия 7 (фиг.3-6).

Зазор, соответствующий допустимому свободному ходу (вытягивания) витков 1 упругого элемента при растяжении, на фиг.1-6 обозначен буквой А, а зазор, соответствующий допустимому свободному вертикальному ходу при деформации сжатия, Б.

Планки 2 и 4 могут быть выполнены как за единое целое с радиальными отверстиями, через которые пропускается трос, так и состоящие из двух частей, т.е. самих планок 2, 4 и дополнительных к ним прижимных колец 3, 5, образующих внутреннюю часть планок 2, 4.

Внутренняя часть 3, 5 планок 2, 4 для ограничения деформации сжатия упругого элемента 1 имеет утолщенную конструкцию. Указанное утолщение предусмотрено или одновременно на двух внутренних частях 3, 5 планок 2, 4, или на одной из планок 2, 4 с зазором Б между внутренними частями 3, 5 планок 2, 4 (фиг.1, 2).

Однако эти утолщения 3, 5 (фиг.1), 5 (фиг.2) могут быть выполнены и в виде отдельного кольца 7 (фиг.3).

Средство, обеспечивающее ограничение деформации сжатия, на фиг.4 выполнено в виде разрезного кольца 7, а на фиг.5 в виде, по крайней мере, трех опор 7, закрепленных на одной из внутренних частей 3, 5 планок 2, 4.

На фиг. 6 ограничитель деформации 7 выполнен в виде стакана, установленного на одной из планок 2, 4 с зазором Б между боковыми стенками и внешним диаметром спирали упругого элемента 1, выбранным равным 0,5-0,7 от величины осевой номинальной нагрузки.

Виброизолирующая опора, обеспечивающая упругую связь двигателя внутреннего сгорания, например, с рамой транспортного средства работает следующим образом.

На фиг.7-9 представлены:
положение виброизолятора без номинальной нагрузки (фиг.7);
положения виброизолятора в момент ограничения (страховки) деформации сжатия при значениях нагрузок больше допустимых (фиг.8);
положение виброизолятора в момент ограничения (страховки) деформации растяжения при значениях нагрузок больше допустимых (фиг.9).

На фиг.10 общий вид опоры.

При нормальных дорожных условиях зазоры А и Б обеспечивают возможность колебаний двигателя с амплитудой, обусловленной характеристикой упругого элемента 1, т.е. обеспечивают наличие упругой связи между двигателем и рамой транспортного средства, что уменьшает вибрацию транспортного средства и улучшает условия работы двигателя.

При переезде транспортного средства через препятствия на повышенной скорости знакопеременная амплитуда колебаний двигателя резко возрастает, следовательно, возрастает деформация упругого элемента 1.

При деформации сжатия упругого элемента 1 больше допустимой зазор Б (фиг. 8) выбирается, и ограничитель 3, 5 препятствует дальнейшему сжатию упругого элемента 1. При величине деформации растяжения упругого элемента 1 больше допустимой зазор А между внутренними полувитками тора и кольцом 6 выбирается, и ограничитель-кольцо 6 (фиг.9) препятствует дальнейшему растяжению упругого элемента 1.

У виброизолятора, представленного на фиг.6, средством, препятствующим дальнейшему сжатию упругого элемента 1 служит боковая стенка стакана 6. При деформации сжатия упругого элемента 1 больше допустимой величины зазор А между боковыми стенками стакана 6 и внешним диаметром спирали упругого элемента 1 выбирается, и боковые стенки стакана 6 препятствуют дальнейшему преобразованию круглого витка в эллипс.

Во всех случаях ограничивается величина перемещения двигателя.

Использование: в машиностроении, в частности, в двигателестроении и относится к усовершенствованию виброизолирующих опор ДВ. Сущность изобретения: виброизолирующая опора ДВС содержит упругий элемент в виде замкнутой спирали из стального троса тороидальной формы, две планки, установленные на витках спирали в диаметрально противоположных плоскостях тора с зазором относительно друг друга, соответствующим заданной осевой деформации сжатия упругого элемента. Кроме того, опора содержит средство ограничения растяжения упругого элемента, выполненного в виде кольца, охватывающего внутренние полувитки тора, и средство ограничения сжатия упругого элемента, выполненные или в виде разрезного кольца, закрепленного на одной из пленок с зазором относительно противолежащей планки, соответствующим заданной деформации сжатия, или в виде стакана, установленного на одной из планок с зазором между его боковыми стенками и внешним диаметром спирали упругого элемента, выбранным равным 0,5-0,7 от величины осевой деформации упругого элемента при заданной номинальной нагрузке, или в виде, по крайней мере, трех опор одной высоты, закрепленных на одной из планок с зазором относительно противолежащей планки. 10 ил.

Виброизолирующая опора двигателя внутреннего сгорания, содержащая упругий элемент в виде замкнутой спирали из стального троса тороидальной формы, две планки, установленные на витках спирали в диаметрально противоположных плоскостях тора с зазором относительно друг друга, соответствующим заданной осевой деформации сжатия упругого элемента, отличающаяся тем, что она снабжена средством ограничения растяжения упругого элемента, выполненным в виде кольца, охватывающего внутренние полувитки тора, и средством ограничения сжатия упругого элемента, выполненным или в виде разрезанного кольца, закрепленного на одной из планок с зазором относительно противолежащей планки, соответствующим заданной деформации сжатия, или в виде стакана, установленного на одной из планок с зазором между его боковыми стенками и внешним диаметром спирали упругого элемента 0,5 0,7 величины осевой деформации упругого элемента при заданной номинальной нагрузке, или в виде по крайней мере трех опор одной высоты, закрепленных на одной из планок с зазором относительно противолежащей планки.