ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ ОПОРА ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОРАДИОЭЛЕМЕНТОВ Российский патент 2000 года по МПК F16F13/00 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для защиты элементов радиоэлектронной аппаратуры от воздействия вибрационных нагрузок.

Известны виброизолирующие опоры для крепления электрорадиоэлементов, содержащие упругую монтажную пластину и упругую раму, соединенные друг с другом через амортизаторы с фрикционными элементами /см. а.с.СССР N 953289, кл. F 16 F 7/00, 1982 [1]; а.с. СССР N 1193327, кл. F 16 F 13/00, 1985 [2]; а. с. СССР N 1523782, кл. F 16 F 7/00, 1989 [3]; а.с. СССР N 1627765, кл. F 16 F 13/00, 1991 L4]/.

Недостатком данных устройств является предельно низкая эффективность виброизоляции элементов радиоэлектронной аппаратуры. Это объясняется тем, что в данных устройствах происходит скачкообразная мгновенная отстройка упругой системы с резонансных режимов только в момент возникновения резонансных колебаний, с последующим возвращением системы в свое первое динамическое состояние с той же жесткостью и собственной частотой. Поэтому, при продолжении действия внешних возмущений динамика упругой системы характеризуется ее периодической раскачкой со скачкообразным возникновением и срывом резонансных режимов.

Известна также виброизолирующая опора для крепления электрорадиоэлементов, содержащая упругую монтажную пластину, жестко закрепленные на ней одними своими концами в ее центре и периферии соответственно стойку и стержни, установленные с возможностью изменения высоты, и упругую раму, соединенную центральной частью со свободным концом стойки и периферийными частями со свободными концами стержней /см. а.с. СССР N 1525365, кл. F 16 F 13/00, 1989 [5]/.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность виброизоляции за счет невозможности автоматической отстройки упругой опоры от резонансных режимов. Опора допускает возможность перестройки своих резонансных частот только в процессе регулировки. Поэтому, при совпадении в процессе эксплуатации частоты внешних вибрационных воздействий с одной из собственных частот опоры возникают резонансные режимы, сопровождающиеся воздействием на укрепленные на опоре электрорадиоэлементы значительных вибрационных нагрузок.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является виброизолирующая опора для крепления электрорадиоэлементов, включающая упругую монтажную пластину, стойку, свободный конец которой выполнен в виде керна, и упругую раму, поверхность которой, контактирующая со свободным концом стойки, выполнена с регулярным микрорельефом ячеистой структуры /см. патент РФ N 2075668, кл. F 16 F 13/00, 1997 [6], и принятое за прототип.

Недостатком данного устройства является сравнительно низкая эффективность виброизоляции вследствие малого ухода опоры от резонансного режима при перескоке керна в соседнюю ячейку микрорельефа, а также сложность конструкции из-за необходимости выполнения листовой рамы с регулярным микрорельефом ячеистой структуры.

Сущность изобретения заключается в введении в конструкцию опоры упругого элемента с двумя устойчивыми состояниями, релейно перескакивающего при возникновении резонансного режима из одного состояния в другое и срывающего, тем самым, возникающий резонансный режим.

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции и упрощение конструкции устройства.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве виброизолирующей опоры для крепления электрорадиоэлементов, содержащей упругую монтажную пластину, особенность заключается в том, что в пластине с торца выполнено параллельное плоскости пластины углубление прямоугольного сечения, в опору введен упругий элемент с двумя устойчивыми состояниями, состоящий из тонкостенной однородной пластины пружинящей стали, выполненной в виде части полого цилиндра и имеющей в центральной части с одной из сторон выступ - упор, при этом упругий элемент плотно введен в углубление пластины с возможностью раздвижения его краев, соответствующих образующим формирующего упругий элемент цилиндра, до плоского состояния упругого элемента.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображена виброизолирующая опора, общий вид; на фиг.2 - изогнутое положение упругой пластины в момент перехода упругого элемента во второе устойчивое состояние; на фиг.3 - упругая пластина с упругим элементом во втором устойчивом состоянии.

Виброизолирующая опора для крепления электрорадиоэлементов 1 содержит упругую монтажную пластину 2, соединенную с упругой рамой 3 с помощью центральной стойки 4 и стержней 5, при этом в пластине 2 с торца выполнено параллельное плоскости пластины углубление 6 прямоугольного сечения, в опору введен упругий элемент с двумя устойчивыми состояниями, состоящий из тонкостенной однородной пластины 7 пружинящей стали, выполненной в виде части полого цилиндра и имеющей в центральной части с одной из сторон выступ - упор 8, причем упругий элемент 7 плотно введен в углубление 6 пластины 2 с возможностью раздвижения его краев, соответствующих образующим формирующего упругий элемент цилиндра, до плоского состояния упругого элемента.

Предварительно поясним принцип действия упругого элемента 7 с двумя устойчивыми состояниями. При приложении к упругому элементу 7 внешней нагрузки, действующей противоположно выпуклости, он постепенно уменьшает свою кривизну, а края его свободно раздвигаются на опоре. До достижения критической нагрузки упругий элемент работает как пластинчатая цилиндрическая пружина со свободным перемещением краев. При достижении плоского состояния упругий элемент мгновенно выщелкивает, переходя во второе устойчивое состояние в форме части полого цилиндра, но с обратной выпуклостью.

Работа устройства осуществляется следующим образом. В процессе работы опоры при совпадении частоты внешних вибрационных воздействий с одной из собственных частот опоры возникают интенсивные резонансные колебания последней. Эти колебания вызывают изгибные колебания упругой пластины 2 по какой либо из форм колебаний /см. фиг.2/. Такой изгиб пластины 2 /см. выше/ при достаточной интенсивности внешних возмущений приводит к выщелкиванию упругого элемента 7 и переходу его во второе устойчивое состояние /см. фиг.3/. Наличие выступа-упора 8 приводит к тому, что во втором состоянии продольная жесткость упругого элемента принципиально другая по сравнению с первым состоянием, а следовательно, скачкообразно изменяется изгибная жесткость пластины 2 и соответственно всей опоры. Естественно, это приводит к автоматическому релейному уходу опоры от резонансного режима. При возникновении резонансных колебаний в новом положении процесс перескока упругого элемента 7 в уже первое состояние повторится, и опять произойдет адаптивная перестройка опоры под действием внешних вибраций. Подбором геометрических и жесткостных характеристик упругого элемента не трудно добиться мгновенного ее срабатывания при недопустимой амплитуде резонансных колебаний опоры.

Данная конструкция обеспечивает предельно эффективную виброизоляцию по сравнению с конструкцией-прототипом. Это объясняется тем, что если при перескоке в прототипе керна на одну ячейку изменение собственной частоты составляет максимум 3 - 4% от номинального значения собственной частоты опоры, то в данной конструкции переход упругого элемента 7 в новое устойчивое состояние изменяет собственную частоту опоры минимум на 20 - 25% от номинального значения. Конструкция предельно проста и не требует никаких специальных технологий изготовления, регулировки и т.п. Кроме того, конструкция практически не критична к погрешностям производства и сборки.

Использование: в электроизмерительной технике для защиты элементов радиоэлектронной аппаратуры от воздействия вибрационных нагрузок. Опора содержит упругую монтажную пластину. В пластине с торца выполнено параллельное плоскости пластины углубление прямоугольного сечения. В опору введен упругий элемент с двумя устойчивыми состояниями, состоящий из тонкостенной однородной пластины пружинящей стали, выполненной в виде части полого цилиндра и имеющей в центральной части с одной из сторон выступ-упор. Упругий элемент плотно введен в углубление пластины с возможностью раздвижения его краев, соответствующих образующим формирующего упругий элемент цилиндра, до плоского состояния упругого элемента. Технический результат - повышение эффективности виброизоляции и упрощение конструкции устройства. 3 ил.

Виброизолирующая опора для крепления электрорадиоэлементов, содержащая упругую монтажную пластину, отличающаяся тем, что в пластине с торца выполнено параллельное плоскости пластины углубление прямоугольного сечения, в опору введен упругий элемент с двумя устойчивыми состояниями, состоящий из тонкостенной однородной пластины пружинящей стали, выполненной в виде части полого цилиндра и имеющей в центральной части с одной из сторон выступ-упор, при этом упругий элемент плотно введен в углубление пластины с возможностью раздвижения его краев, соответствующих образующим формирующего упругий элемент цилиндра, до плоского состояния упругого элемента.