ОПОРА ДЛЯ ВИБРАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ Российский патент 1997 года по МПК F16F3/07 

Изобретение относится к демпферным устройствам и может применяться при изготовлении и эксплуатации вибрационных устройств, преимущественно с большими габаритами и массой колеблющегося объекта.

Известны опора для вибрационных устройств, содержащие соединенные упругими элементами верхнее и нижнее основания, прикрепленные соответственно к колеблющемуся объекту и фундаменту [1]
Недостатком такой опоры является невозможность изменения жесткости упругих элементов для изменения условий демпфирования.

Наиболее близким техническим решением является изобретение [2] в котором упругие элементы в виде сменных пластин прикреплены к верхнему и нижнему основаниям с помощью болтовых соединений, что дает возможность изменять жесткость упругих элементов, не меняя конструкции оснований.

Недостатком такой опоры является увеличенное количество деталей и относительно большая масса (объем) упругих элементов, поскольку в демпфировании участвует только их средняя часть, а концевые части жестко защемлены болтовыми соединениями. При увеличении грузоподъемности такой опоры (до 10.20 т) этот недостаток усугубляется в большей мере.

Решаемая задача создание опоры большой грузоподъемности с относительно небольшой массой упругих элементов, позволяющей улучшить условия их замены.

Нижнее основание выполнено в виде короба с жесткими бортами, в котором размещены несколько упругих элементов в виде прямоугольных пластин, имеющих двусторонние фаски по контуру и центральные отверстия для фиксирования вертикального цилиндрического штыря с коническим наконечником, жестко закрепленного в центре опорной плиты верхнего основания опоры, усиленной вертикальными ребрами и опорным кольцом. Вертикальные перемещения верхнего основания опоры ограничены, например двумя горизонтальными цилиндрическими стержнями, размещенными в отверстиях бортов нижнего основания опоры. Поскольку упругие элементы не прикрепляются каким-либо видом соединений к верхнему и нижнему основаниям, их замена осуществляется легко и быстро.

На фиг. 1 изображена описываемая опора с частичным продольным разрезом; а на фиг. 2 опора в плане (колеблющийся объект и фундаментные болты не показаны).

Опора состоит из нижнего основания 1 и верхнего основания 2, упругих пластин 3 с центральным отверстием 4, выполненных, например, из резины, ограничительных стержней 5, пропущенных в отверстия 6 продольных бортов 7 нижнего основания 1, которое выполнено в виде металлического короба, содержит плиту 8 с отверстиями 9 под фундаментные болты, продольные борта 7 и поперечные борта 10. Ограничительные стержни 5 закреплены с двух концов гайками 11. Упругие прямоугольные пластины 3, имеющие двусторонние фаски по контуру, размещены между продольными 7 и поперечными 10 бортами без зазора и вплотную к ним своими торцевыми поверхностями.

Верхнее основание 2 состоит из опорной плиты 12, усиленной ребрами 13, приваренными к вертикальному штырю 14 и опорному кольцу 15, на котором размещено упругое кольцо 16 из полимерного материала.

Нижний конец штыря 14 без зазора помещен в центральные отверстия 4 упругих пластин 3. Между нижним концом штыря 14 и плитой 8 имеется зазор, обеспечивающий возможность вертикальных упругих перемещений верхнего основания 2 относительно нижнего основания 1 опоры. Сверху штыря 14 жестко закреплен направляющий конусный наконечник 17, на который своим посадочным отверстием 18 помещен колеблющийся объект 19.

Работает устройство следующим образом. Опора отверстиями 9 в нижнем основании 1 закрепляется на болтах 20, замоноличенных в фундаменте 21. Колеблющийся объект 19 устанавливается одновременно на нужное четное количество опор, надвигаясь своими посадочными отверстиями 18 на конусные наконечники 17, и контактирует с верхней цилиндрической частью штырей 14 и упругим кольцом 16. Исходное относительное положение верхнего основания 2 каждой опоры относительно нижнего основания 1 фиксируется упругими пластинами 3. Имеющиеся зазоры между торцевыми поверхностями опорной плиты 12 верхнего основания и бортами 7 10 нижнего основания, а также между верхней поверхностью опорной плиты 12 и ограничительными стержнями 5, позволяют перемещаться верхнему основанию 2, свободно опирающемуся на упругие пластины 3, в пределах расчетных пространственных виброперемещений колеблющегося объекта 19. Вертикальные составляющие виброперемещений обеспечиваются за счет деформации сжатия упругих пластин 3, а горизонтальные составляющие виброперемещений (поперечные и продольные) обеспечиваются за счет покачивания вертикального стержня 14 на небольшой угол (1.2)^o около вертикальной оси (см. фиг. 1). При этом практически отсутствуют сдвиговые смещения опорной плиты 12 относительно упругих пластин 3, поскольку реализуются только их неравномерные деформации на сжатие за счет покачивания верхнего основания 2 в любом направлении.

Таким образом, в отличие от известной конструкции (прототипа), в предлагаемом устройстве эффект демпфирования активно обеспечивает весь объем (массу) упругих пластин 3, которые испытывают только деформация сжатия, что позволяет относительно уменьшить их объем (массу).

Упругое кольцо 16 на каждой опоре предотвращает производственный шум от возможного соударения посадочных поверхностей 18 объекта 19 на все задействованные опоры в случае погрешностей при монтаже.

При необходимости регулирования жесткости опор в целях изменения условий демпфирования колеблющегося объекта 19 заменяют упругие пластины 3 на пластины с другим модулем упругости на сжатие или изменяют их толщину, не меняя конструкции основания. Для этого после демонтажа колеблющегося объекта 19 путем его подъема краном и отведения в сторону в каждой опоре, установленной на фундаменте, достаточно извлечь два фиксирующих стержня 5, снять верхнее основание 2 и извлечь прежние упругие пластины 3, захватывая их за центральные отверстия. Поскольку упругие пластины не закрепляются к верхнему и нижнему основаниям, то их извлечение и замена не требует больших затрат времени, в то время как в каждой упругой опоре (прототипе) для изменения ее жесткости необходимо отвинтить минимум 10 гаек и извлечь 10 болтов, в том числе 4 из них в стесненных условиях, для освобождения колеблющегося объекта от опоры.

Предлагаемая опора для вибрационных устройств позволяет создавать виброустановки с колеблющимся объектом практически любой большой массы и габаритов, упрощает их конструкцию, уменьшает расход материалов, улучшает условия монтажа и изменения жесткости опор.

Указанные потребительские качества предлагаемой упругой опоры делают целесообразным организацию серийного производства, без каких-либо осложнений, в виде параметрического ряда опор различной грузоподъемности для различных технологических машин и установок, например для виброплощадок и стационарных виброформ грузоподъемностью 40.200 т, предназначаемых для вибрационного уплотнения бетонной смеси с частотой 23.27 Гц и амплитудой 0,4.0,8 мм при формовании крупногабаритных железобетонных изделий.

Использование: относится к демпферным устройствам и может применяться при изготовлении к эксплуатации вибрационных устройств. Сущность изобретения: регулируемая опора содержит верхнее и нижнее основания и упругие элементы в виде пластин, размещенных между основаниями. Нижнее основание выполнено в виде короба с жесткими бортами, имеющими в продольных бортах отверстия. Верхнее основание имеет опорную плиту с центральным отверстием и ребрами. Кроме того, в опору входят опорное кольцо с центральным отверстием, цилиндрический штырь с коническим наконечником, предназначенным для связи с объектом, два стержня, установленные в отверстиях продольных бортов нижнего основания, пластины с центральным отверстием, цилиндрический штырь жестко закреплен в центральном отверстии опорной плиты и пропущен через центральные отверстия опорного кольца и пластин. Данная конструкция позволяет осуществить быструю замену упругих элементов и изменение жесткости. 2 ил.

Регулируемая опора для вибрационных устройств, содержащая верхнее и нижнее основания и упругие элементы в виде пластин, верхнее основание предназначено для установки на нем объекта, а нижнее на фундаменте, отличающаяся тем, что нижнее основание выполнено в виде короба с жесткими бортами, продольные из которых имеют отверстия, верхнее основание имеет опорную плиту с центральным отверстием и ребрами, опора снабжена установленными на опорной плите опорным кольцом с центральным отверстием, цилиндрическим штырем с коническим наконечником, предназначенным для связи с объектом, двумя стержнями, установленными в отверстиях продольных бортов короба, пластины размещены в коробе, их торцы прилегают к его бортам и каждая из них имеет центральное отверстие, а цилиндрический штырь жестко закреплен в центральном отверстии опорной плиты и пропущен через центральные отверстия опорного кольца и пластин.