ТРОСОВЫЙ ВИБРОИЗОЛЯТОР Российский патент 2002 года по МПК F16F7/14 F16G11/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам виброизоляции, и может быть использовано для защиты приборов и оборудования от воздействия вибрационных и ударных нагрузок.

Известен тросовый цилиндрический виброизолятор, состоящий из двух опорных планок с отверстиями на концах для крепления к основанию и амортизируемому изделию и кольцевого тросового упругого элемента, сформированного из целикового отрезка троса, поочередно протягиваемого через отверстия в двух опорных планках, устанавливаемых параллельно друг другу на специальной цилиндрической оправке и обжатых на ней для фиксации троса (В.С. Ильинский. Защита РЭА и прецезионного оборудования от динамических воздействий. - М.: Радио и связь, 1982, стр.258-261). Количество витков троса, соединяющего планки может быть различным, в том числе равным одному.

Недостатком известного виброизолятора является сложность его сборки, заключающаяся в трудности протягивания троса через отверстия в планках: если отверстия в планках больше диаметра троса, протягивать трос легко, но при опрессовке планок отверстия деформируются, приобретая эллипсную форму, что ухудшает эксплуатационные характеристики виброизолятора. При диаметре отверстий равных диаметру троса (а это лучшее соотношение с точки зрения ресурса виброизолятора), протягивать трос очень тяжело.

Известен виброизолятор, разработанный Карло Камосси, состоящий из двух планок прямоугольной в плане формы, преимущественно из неметаллического материала, с отверстиями для крепления к основанию и амортизируемому изделию и тросового упругого элемента, полученного из отрезка троса, согнутого в кольцо с концами, заделанными во втулке, причем кольцевой тросовый элемент в двух диаметрально противоположных местах, одно из которых совпадает со втулкой, заделан в неразъемных планках. Плоскость заделки тросового элемента может совпадать с осью симметрии планок, проходящей вдоль их длинной стороны, или проходить под углом 90^o к этой оси (Тросовый виброизолятор и его варианты. Патент Франции 1560072, МКИ F 16 F, опубл. в Bulletin officiel 11, 14.03.1969). Данное изобретение выбрано в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является то, что заделку витка тросового элемента можно осуществить только в условиях хорошо оснащенного промышленного производства, имеющего станки для прессования пластмассы в специальных формах с армирующими металлическими вставками типа металлических резьбовых втулок. Для производства виброизоляторов с металлическими планками возможно применение методов порошковой металлургии, однако это требует больших энергетических мощностей производства (мощные прессы, подогрев до больших температур).

Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данного изобретения, является обеспечение технологичности сборки виброизолятора в условиях мелкосерийного производства при сохранении надежности крепления упругого элемента в обоймах наиболее простым способом.

Технический результат достигается тем, что тросовый виброизолятор, состоящий из упругого тросового элемента в виде замкнутого кольца, закрепленного в двух диаметрально противоположных местах в двух обоймах, служащих для крепления виброизолятора к основанию и защищаемому объекту, выполнен с разъемными обоймами в виде стержня, являющегося телом вращения с полусферическим, конусным и цилиндрическим резьбовым участками, при этом полусферический и конусный участки и небольшая часть цилиндрического участка стержней выполнены с разрезами вдоль их общих осей, полусферический и конусный участок состыкованы в месте выполнения отверстий, перпендикулярных осям каждого стержня, причем диаметр отверстий равен диаметру тросового элемента, тросовый элемент установлен в указанные отверстия и защемлен в них посредством гаек на резьбовых участках стержней и втулок с внутренней конусной поверхностью, обжимающих разрезные конусные участки стержней, а упругий тросовый элемент в виде замкнутого кольца свит из наружной винтовой пряди троса, причем единственный стык пряди опаян припоем и защемлен в одной из разъемных обойм.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг. 1 показан внешний вид виброизолятора с частичными разрезами разъемных обойм;
на фиг.2 - то же, вид сбоку;
на фиг. 3 и 4 показан вариант конструкции виброизолятора с обоймами, расположенными под углом 90^o друг к другу;
на фиг. 5 показаны этапы технологии изготовления квазинепрерывного тросового кольца упругого элемента из наружной пряди стандартного металлического троса.

Виброизолятор (фиг.1, 2) состоит из упругого тросового элемента 1 в виде замкнутого кольца, закрепленного в двух диаметрально противоположных местах в двух обоймах 2 и 3. Каждая из обойм в свою очередь состоит из стержня в виде тела вращения 4 с полусферическим, конусным и цилиндрическим резьбовым участками. На конусные участки стержней 4 посажены конусные втулки 5 с ответными по отношению к стержням 4 конусами на их внутренних поверхностях. Полусферическая, конусная и небольшая часть цилиндрического участка стержней 4 выполнены с разрезами вдоль их общих осей. Перпендикулярно осям каждого стержня в плоскости стыковки их полусферического и конусного участков выполнены отверстия диаметром, равным диаметру тросового элемента. В эти отверстия на стержнях обойм установлен тросовый элемент 1. Для его установки предварительно разводят в стороны разрезанные части стержней 4 на расстояние, способное пропустить кольцо троса 1. Для защемления троса в отверстиях на резьбовые части стержней навернуты гайки 6, которые в совокупности с конусными втулками 5, обжимающими при наворачивании гаек разрезные конусные участки стержней, плотно зажимают тросовый элемент 1 в его двух диаметрально противоположных местах. Для предотвращения от разворачивания гаек 6 между ними и конусными втулками 5 установлены пружинные шайбы 7. Как правило, в виброизоляторах подобного типа оси обойм располагают в одной плоскости, как показано на фиг. 1 и 2. Иногда удобнее располагать оси обойм для крепления объекта под углом 90^o, как показано на фиг.3, 4. Конструкция виброизолятора, если это требуется, позволяет располагать обоймы под любыми углами относительно плоскости упругого элемента.

Упругий тросовый элемент 1 виброизолятора выполнен в виде замкнутого кольца (фиг. 5), свитого из наружной винтовой пряди троса. Для этого вначале расплетают трос, свитый из нескольких многожильных прядей. При этом получают прядь с винтовой осью. Затем из нее сплетают кольцо необходимого диаметра, причем единственный стык пряди вначале опаивают припоем, а затем защемляют это место кольца в одной из разъемных обойм виброизолятора.

Работа виброизолятора осуществляется следующим образом. Вибрационная или ударная нагрузка, приходящая от вибрирующего объекта или основания, приводит к изгибной или крутильной деформации участков тросового элемента. Деформируясь, отдельные проволочки троса проскальзывают друг относительно друга с трением в местах их контакта. Взаимное проскальзывание проволочек при деформировании троса приводит к тому, что нагрузочные характеристики виброизолятора в трех взаимно перпендикулярных направлениях имеют вид гистерезисных петель, площадь которых характеризует рассеянную циклическую энергию. Эта энергия, превращаясь в тепло, рассеивается в окружающем виброизолятор пространстве. Благодаря рассеянию энергии, происходит гашение колебаний объекта и снижение нагрузок на него при ударах.

Критерий "Промышленная применимость" подтверждается тем, что предлагаемое изобретение может быть использовано в транспортном машиностроении, легкой промышленности, приборостроении и других отраслях техники и осуществлено с помощью известных и описанных в заявке средств. Этим доказывается достижение усматриваемого заявителем технического результата - обеспечение технологичности сборки виброизолятора в условиях мелкосерийного производства при сохранении надежности крепления упругого элемента в обоймах наиболее простым способом.

Внедрение изобретения в народном хозяйстве позволит снизить уровень вибронапряженности деталей, узлов машин и механизмов и тем самым повысить их надежность и долговечность.

Изобретение относится к канатным демпферам, а также к средствам для крепления канатов. Для зажима кольцевого троса (1) стержень (4) имеет разрез вдоль оси полусферического, конусного и небольшой части цилиндрического участков. Отверстие с диаметром, равным диаметру троса, выполнено перпендикулярно оси стержня (4) между полусферическим и конусным участками. Кольцо троса (1) свито из наружной винтовой пряди стандартного троса, причем единственный стык пряди опаян припоем и защемлен в отверстии одного из диаметрально противоположных стержней (4) посредством гайки (6) и конусной втулки (5). Предлагаемое техническое решение направлено на обеспечение надежности крепления троса при мелкосерийном производстве. 5 ил.

Тросовый виброизолятор, состоящий из упругого тросового элемента в виде замкнутого кольца, закрепленного в двух диаметрально противоположных местах в двух обоймах, служащих для крепления виброизолятора к основанию и защищаемому объекту, отличающийся тем, что обоймы выполнены разъемными в виде стержня, являющимся телом вращения с полусферическим, конусным и цилиндрическим резьбовым участками, при этом полусферический и конусный участки и небольшая часть цилиндрического участка стержней выполнены с разрезами вдоль их общих осей, полусферический и конусный участки состыкованы в месте выполнения отверстий, перпендикулярных осям каждого стержня, причем диаметр отверстий равен диаметру тросового элемента, тросовый элемент установлен в указанные отверстия и защемлен в них посредством гаек на резьбовых участках стержней и втулок с внутренней конусной поверхностью, обжимающих разрезные конусные участки стержней, а упругий тросовый элемент в виде замкнутого кольца свит из наружной винтовой пряди троса, причем единственный стык пряди опаян припоем и защемлен в одной из разъемных обойм.