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

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а более конкретно к усовершенствованию виброизолирующих опор двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Известна, например, виброизолирующая опора, содержащая упругий элемент, выполненный из стального троса и имеющий 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 подвижная 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, которая содержит тороидальный упругий элемент из стального троса, диски, между которыми размещены витки троса и узлы крепления опоры к объекту и основанию (фундаменту) [2]
Существенным недостатком этой опоры является незастрахованность от недопустимых деформаций сжатия, растяжения и сдвига упругого элемента.

Техническим результатом является обеспечение надежной и эффективной виброизоляции с использованием средств ограничения сжатия, растяжения, сдвига упругого элемента.

Это достигается тем, что в опоре, содержащей тороидальный упругий элемент из стального троса, диски, между которыми размещены витки троса и элементы крепления опоры к объекту и основанию, выполнены в виде двух пар наружных и внутренних прижимных элементов, предназначенных для ограничения деформации сдвига, растяжения и сжатия упругого элемента при значениях нагрузок больше допустимых.

Средством, обеспечивающим ограничение деформаций сдвига и растяжения служит, кольцевой упор внутреннего прижимного элемента, установленный с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью упругого элемента.

Между периферийной частью плоскости тарельчатого кольцевого упора и витками троса тороидального упругого элемента может быть предусмотрен радиальный зазор в зависимости от конкретных требований к виброизолируемому объекту или к самой виброизолирующей опоре. Кроме того, для расширения области (пределов) регулировки жесткостных характеристик упругого элемента кольцевые упоры верхнего и нижнего прижимного элемента имеют одинаковую или разную форму сечения и могут быть предусмотрены в различных комбинационных вариантах.

Для ограничения деформации сжатия элементы крепления верхнего и нижнего наружных элементов содержат ограничители, контактирующие между собой при нагрузках сжатия больше допустимых. При этом крепежный болт верхней опоры виброизолятора выполнен в виде шпильки с контргайкой, длина которого рассчитывается таким образом, чтобы при полной затяжке его торец выступил над внутренней поверхностью диска и зазор относительно торца нижнего крепежного болта, соответствующий допустимой деформации сжатия.

На фиг. 1 представлен общий вид виброизолирующей опоры и ее крепление к объекту, продольный разрез.

На фиг. 2-13 представлены некоторые варианты и комбинации ограничителя(ей) деформации растяжения и сдвига виброизолирующей опоры.

Виброизолирующая опора состоит из упругого элемента 1 в виде замкнутой спирали из стального троса тороидальной формы, двух пар (наружных опорных и внутренних прижимных) дисков 2, 3 и 4, 5, установленных на витках спирали в диаметрально противоположных плоскостях тора, средств ограничителей деформаций сжатия 6, 7, растяжения и сдвига 8-11.

В качестве ограничителя деформации сжатия на фиг. 1 служат крепежные детали 6, 7 (болт, винт, шпилька). Для чего длина крепежного винта 6 рассчитывается таким образом, чтобы при полной затяжке его торец выступал над внутренней поверхностью диска 4 и составлял зазор А с торцом нижнего крепежного болта 9, соответствующий допустимой деформации сжатия.

Позиции 12 и 13 (фиг. 1) означают нижние горизонтальные полки соответственно подмоторной (промежуточной) рамы дизель-генератора и судового фундамента.

Рассмотрим работу виброизолирующей опоры, обеспечивающей упругую связь, например, подмоторной (промежуточной) рамы (платформы) дизель-генераторного агрегата с судовым фундаментом (набором).

При номинальных (обычных) условиях работы дизель-генераторного агрегата и хода судна витки 1 троса тороидального упругого элемента виброизолятора, допускающие значительную статическую деформацию изгиба, обеспечивают возможность колебаний двигателя с амплитудами, обусловленными характеристикой упругого элемента 2, к периферийной плоскости тарельчатого кольца 8-11 (фиг. 1).

Здесь виброизолирующая опора может быть выполнена как с зазором В между периферийной частью плоскости тарельчатого кольца 8-11 и витками 1 (троса) тороидального упругого элемента, так и без зазора В в зависимости от конкретных требований к виброизолируемому объекту или к самой виброизолирующей опоре. Кроме того, тарельчатые кольцевые ограничители 8-11 (упоры) могут быть выполнены в различных комбинационных вариантах, некоторые из которых представлены, например, на фиг. 2-13.

Указанные особенности ограничителя деформации растяжения и сдвига 8-11 позволяют обеспечить широкий диапазон режимов работ упора.

Например, у виброизоляторов с кольцевыми тарельчатыми упорами (ограничителями), предусмотренных на фиг. 2, 12 и 13, процесс ограничения недопустимых деформаций растяжения или сдвига (при наличии или без наличия зазора Б) происходит (протекает) относительно быстрее, чем у виброизоляторов, представленных на фиг. 6, 7, 8 и 9.

У виброизоляторов, представленных на фиг. 3, 4, 5, 10 и 11, указанные ограничения происходят достаточно плавно, так как здесь меньшая часть витков тороидального упругого элемента включается в работу ограничения.

Указанные особенности конструкции и работы виброизолирующей опоры обеспечивают возможность применения опоры на различных объектах и не требуют установку, например, боковых, торцевых, страховочных упоров и других дополнительных устройств.

Таким образом, данная виброизолирующая опора обеспечивает надежную и эффективную виброизоляцию в различных направлениях от воздействия статических (например от крена, дифферента) и динамических (например от случайных воздействий, ударов, неуравновешенных сил и моментов и т.д.) нагрузок.

Использование: в машиностроении, в частности в двигателях внутреннего сгорания. Сущность изобретения: виброизолирующая опора содержит упругий элемент в виде замкнутой спирали из стального троса, имеющий форму тора, две пары металлических дисков, установленные на витках спирали с наружной и внутренней сторон в диаметрально противоположных точках окружности, предусмотрены средства, обеспечивающие ограничение деформации сжатия, растяжения и сдвига упругого элемента при значениях нагрузок больше допустимых. Средствами, обеспечивающими ограничение деформации сжатия, являются крепежные болты виброизолятора, а растяжения и сдвига - кольцевой тарельчатый упор (в различных вариантах и комбинациях). 3 з.п. ф-лы, 13 ил.

Виброизолирующая опора двигателя внутреннего сгорания, содержащая тороидальный упругий элемент из стального троса, диски, между которыми размещены витки троса, и элементы крепления опоры к объекту и основанию, отличающаяся тем, что диски выполнены в виде двух пар наружных и внутренних прижимных элементов, предназначенных для ограничения деформации сдвига, растяжения и сжатия упругого элемента.