ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ ОПОРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2002 года по МПК F16F7/14 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, а более конкретно к усовершенствованию виброизолирующих опор двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано для снижения шума и вибрации поршневых двигателей и других механизмов судовых и стационарных энергетических установок.

Известна опора, содержащая упругий элемент из последовательно соединенных отрезков троса, дисковые обоймы, втулки, в которых закреплены концы тросов, и фиксирующие устройства, выполненные в виде профилированной втулки, установленной вдоль упругого элемента с возможностью перемещения.

Существенными недостатками такой опоры являются недостаточная энергоемкость из-за небольшой плотности расположения упругого элемента в пространстве и значительной просадки под номинальной нагрузкой, незастрахованность от разрушения при ударных нагрузках, а следовательно, недостаточная эффективность виброизоляции, невозможность регулирования характеристик в условиях эксплуатации объекта.

Изобретение направлено на усовершенствование известных виброизолирующих опор ДВС, т.е. на увеличение энергоемкости, страховки, ударозащиты и изоляции, а также регулировки характеристик в эксплуатационных условиях.

Это достигается тем, что опора снабжена по крайней мере одной цилиндрической пружиной сжатия и направляющим стаканом, расположенными между отрезками троса. Стержневые крепежные элементы в обоймах опоры выполнены в виде болтов и конец одного из них расположен с направляющем стакане, обойма, расположенная противоположно последнему, выполнена с выступом, а цилиндрическая пружина сжатия установлена между направляющим стаканом и обоймой с выступом с охватом их.

Крепление одних, расходящихся, концов от опорных обойм производится с помощью специального общего кольца с радиальными пазами - отверстиями для установки концов троса и их фиксации крепежными средствами.

Указанная пружина может быть установлена между обоймами и отрезками троса без натяжения, с натяжением и с зазором, значения которых может также регулироваться непосредственно на объекте в условиях эксплуатации. Для этого болт крепления двигателя к опоре (или опоры к фундаменту) выполнен с удлинением и снабжен фиксирующим от поворота средством.

В определенных условиях, так например, если регулировка характеристик опоры непосредственно на объекте в условиях эксплуатации не требуется, то пружина сжатия может быть установлена между обоймами и без направляющего стакана.

На чертеже изображена предлагаемая виброизолирующая опора, продольный разрез.

Виброизолирующая опора содержит упругий элемент 1 из дугообразных отрезков троса, обоймы 2, 3, в которых закреплены одни концы отрезков троса, фиксирующий другие концы отрезков троса элемент 4, цилиндрическую пружину сжатия 5 с направляющим стаканом 6, расположенными между отрезками троса.

Нижний конец пружины 5 центрируется, например, выступом нижней опорной обоймы 3, а верхний конец - направляющим стаканом 6, который перемещается по предусмотренному заранее выступу стержневого крепежного элемента, выполненного в виде болта 7. При этом пружина 5 может быть установлена без предварительного натяжения, с предварительным натяжением и с зазором А, значения которых могут также регулировать непосредственно на объекте в условиях эксплуатации, для чего болт крепления 7 двигателя 8 или болт крепления 9 опоры к фундаменту 10 выполнен с удлинением и снабжен фиксирующим от поворота средством 11.

Фиксирующий элемент 4 выполнен в виде кольца, диаметром предпочтительно в 1,5-6 раз больше диаметра обойм 2, 3, что обеспечивает крепление расходящихся от обойм 2, 3 концов отрезков троса, устойчивость и симметричность нагружения опоры.

Кроме того, при таком соотношении диаметров деталей 2, 3, 4 дугообразные отрезки троса упругого элемента 1 менее напряжены, а следовательно, допускают значительное перемещение, минимальную просадку при эксплуатации и максимальный срок службы виброизолирующей опоры, соизмеримый со сроком службы объекта.

Средствами крепления отрезков стального троса упругого элемента 1 могут служить, например, отверстия в неразъемных обоймах 2, 3 и кольце 4, в которых протянутые и размещенные концы троса зажимают (защемляют) опрессованием или разъемные обоймы, кольца с полукруглыми пазами, между которыми проходит трос и зажимается винтом или другими прижимными элементами в виде, например, П-образных пластин и т.д.

Пружина сжатия 5 при сборке опоры может быть выбрана и установлена между обоймами 2,3 с предварительным натяжением (А<0), без предварительного натяжения (А=0) и с зазором (А>>0), которые могут регулироваться непосредственно на объекте в условиях эксплуатации.

Представленная на чертеже виброизолирующая опора соответствует варианту опоры с зазором пружины сжатия 4, т.е. А>>0.

Указанный вариант обеспечивает возможность получения опор с предварительным и без предварительного натяжения пружины, для чего достаточно изменить положение торца болта 7 относительно направляющего стакана 6, т.е. зазор А.

Для виброизолирующих объектов, требующих обязательную защиту (страховку) от ударов и сотрясений наиболее эффективно может быть использована виброизолирующая опора с зазором А>>0, представленная чертеже.

Дуги троса - упругого элемента 1 виброизолирующей опоры под действием веса объекта, например, дизель-генератора 8 получают определенный (расчетный, заданный) прогиб (деформацию), вследствие чего зазор А соответственно уменьшается.

При возмущающих воздействиях на виброизолирующую опору как от дизель-генератора, так и от корпуса судна, или отдельных его конструкций и под действием динамических нагрузок, например неуравновешенных сил и моментов, благодаря значительному допустимому перемещению, опора эффективно гасит вибрацию, а внутреннее демпфирование, происходящее за счет трения между жилами троса по закону упругого гистерезиса, что особенно важно при резонансе, обеспечивает поглощение и рассеяние большей части энергии низко- и высокочастотных колебаний независимо от направления их действия.

При случайных сотрясениях, вызываемых ударными нагрузками, за счет сообщенной энергии происходит дополнительное перемещение от обычного эксплуатационного состояния. В результате чего часть сообщенной энергии рассеивается упругим элементом 1, а часть - пружинной 4, т.к. зазор А (см. фиг.1) резко уменьшается, принимая отрицательное значение (А<0).

Здесь также крепежным болтом 7 можно произвести изменение зазора А и тем самым влиять на характеристику пружины 5 по эффективности рассеивания сообщенной энергии удара.

Виброизолирующая опора с предварительным натяжением пружины сжатия (А<0) может быть использована, например, при:
а) необходимости увеличения номинальной нагрузки опоры без изменения его габаритных размеров ( энергетическая опора);
б) недостаточной жесткости основного тросового упругого элемента 1 ( энергоемкая опора);
в) необходимости гашения вибрации преимущественно низкой частоты;
г) необходимости одновременного сочетания эффективности, обусловленной, главным образом, пружиной.

Таким образом, виброизолирующая опора имеет страховку, является ударозащитной и регулируемой в условиях эксплуатации.

Использование: изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а более конкретно к усовершенствованию виброизолирующих опор двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано для снижения шума и вибрации поршневых двигателей и других механизмов судовых и стационарных энергетических установок. Сущность изобретения: виброизолирующая опора содержит упругий элемент дугообразных отрезков троса, изогнутых в направлении к центру фиксирующего элемента в виде кольца, в котором закреплены одни концы отрезков троса, и обоймы с резьбовыми стержневыми крепежными элементами, в которых закреплены другие концы соответствующих отрезков троса, а наружный диаметр фиксирующего элемента больше наружного диаметра обойм. Между отрезками троса и обоймами расположена по крайней мере одна цилиндрическая пружина, которая может быть установлена как с предварительным, так и без предварительного натяжения, и регулируемая непосредственно в условиях эксплуатации объекта. 1 ил.

Виброизолирующая опора двигателя внутреннего сгорания, содержащая упругий элемент из дугообразных отрезков троса, изогнутых в направлении к центру фиксирующего элемента, в котором закреплены одни концы отрезков троса, и обоймы с резьбовыми стержневыми крепежными элементами, в которых закреплены другие концы соответствующих отрезков троса, а наружный диаметр фиксирующего элемента больше наружного диаметра обойм, отличающаяся тем, что она снабжена, по крайней мере, одной цилиндрической пружиной сжатия и направляющим стаканом, расположенными между отрезками троса, стержневые крепежные элементы выполнены в виде болтов и конец одного из них расположен в направляющем стакане, обойма, расположенная противоположно последнему, выполнена с выступом, а цилиндрическая пружина сжатия установлена между направляющим стаканом и обоймой с выступом с их охватом.