ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ ОПОРА Российский патент 2002 года по МПК F16F7/14 

Изобретение относится к средствам защиты объектов от вибраций и может быть использовано в любой области техники.

Известна вуброизолирующая опора, применяемая для защиты электронных приборов, которая содержит торообразный упругий элемент из непрерывного стального троса, навитый по спирали с шагом, равным двум диаметрам троса, планки-диски, между которыми расположены витки троса и которые установлены перпендикулярно оси опоры в диаметрально противоположных точках. Упругий элемент - стальной трос - протянут через радиальные отверстия опорных пластин и опрессован. Витки упругого элемента имеют круглую форму.

Однако известная виброизолирующая опора с торообразным упругим элементом, навитым по спирали, из одного непрерывного куска (отрезка) троса является асимметричной, т.е. ось верхней опорной планки-диска не совпадает с осью нижней опорной планки-диска.

Этот недостаток опоры связан с самой структурой стальных тросов как изделий из стальных проволок, прядей, свитых направлением вправо или влево по спирали в один или несколько концентричных слоев.

Поэтому независимо от применяемого троса по направлению свивки собранная виброизолирующая опора будет асимметричная, причем для троса с правой свивкой наклон верхней опорной планки-диска относительно нижней (или наоборот) в плоскости, проходящей через точки крепления концов троса и центра опоры, будет вправо, а для троса с левой свивкой - влево.

Существенность указанного недостатка виброизолирующей опоры обосновывается тем, что при нагружении опоры в вертикальном направлении одновременно с соответствующей вертикальной деформацией витков упругого элемента происходит сдвиговое перемещение витка в направлении плоскости, проходящей через точки крепления концов троса и центра опоры. Кроме того, сдвиговое перемещение в свою очередь сопровождается поворотом направо, если трос правой свивки, или влево, если трос левой свивки, то есть при вертикальном нагружении опоры возникают взаимосвязанные (вертикальная, горизонтально-сдвиговая и поворотная) деформации, иными словами, деформация не однонаправленная, а многонаправленная.

Следовательно, характеризовать опору по жесткости по трем взаимно перпендикулярным осям неправомерно, а соответствующий подбор их для конкретного объекта, во-первых, будет неточным, а во-вторых, при работе эффект защиты объекта от вибрации незначительный, а может быть даже отрицательным.

Последний может быть, например, в результате взаимосвязанности деформаций упругого элемента опоры, вследствие чего в виброизолируемом объекте могут возникать дополнительные силы и моменты, имеющие резонансный характер или способствующие ухудшению эффекта виброизоляции.

Техническим результатом данной опоры является обеспечение симметричности опоры как в свободном состоянии, так и под номинальной нагрузкой.

Это достигается за счет того, что в виброизолирующей опоре, содержащей торообразный упругий элемент из стального троса, навитый по спирали, планки-диски, между которыми зафиксированы витки троса, торообразный упругий элемент выполнен из двух одинаковых по длине частей, навитый в противоположных направлениях, планки-диски могут быть выполнены как одно целое, при этом крепление троса осуществляется сваркой, прессованием, или составными, по крайней мере, из двух частей с фиксацией троса с помощью крепежных деталей, с шагом витков упругого элемента, равным величине, при которой зазор по кругу между внутренними смежными полувитками тора составляет предпочтительно не менее одного миллиметра, когда виброизолирующая опора находится под номинальной нагрузкой.

На фиг.1. изображен вид сверху виброизолирующей опоры.

На фиг.2 изображен продольный разрез виброизолирующей опоры.

на фиг.2 - 6 - варианты планок-дисков и крепления троса.

Виброизолирующая опора содержит торообразный упругий элемент из стального троса, навитый по спирали, выполненный из двух одинаковых по длине прерывных частей 1, 2, одна часть - из троса с правым направлением свивки, а вторая - с левым, верхний 3 и нижний 4 опорные планки-диски, между которыми с последующей фиксацией размещены витки троса.

Верхняя 3 и нижняя 4 опорные планки-диски могут быть выполнены как одно целое (фиг.3 - 5), так и в составных вариантах исполнения (фиг.1, 2 и 6).

Крепление троса в цельных (неразъемных) планках-дисках 3, 4 (фиг.3 - 5) осуществляется сваркой, спрессованием после протягивания витков через радиальные отверстия (пластин-дисков).

Составные (разъемные) опорные планки-диски 3, 4 состоят из соответствующих прижимных пластин 5, 6 с крепежными деталями 7, например болтами, скобами, пластинами и т.д. (фиг.1, 6).

Крепление виброизолирующей опоры соответственно к объекту и фундаменту обеспечивается отверстиями "0" на опорных пластинах-дисках (фиг.1 - 6).

Опорные пластины 3, 4 на фиг. 2-5 выполнены в виде диска-фланца с цилиндрическим выступом и резьбовым отверстием "0" посередине, причем, как видно из чертежей, они могут быть выполнены литьем, сваркой и прочим образом.

На фиг. 6 опорные пластины 3 (4 не показано) с прижимными планками 5 (6 не показано) выполнены в виде колец, а отверстия "0" для крепления опоры к объекту и фундаменту находятся между крепежными винтами 7. Здесь количество отверстий 0 выбирается исходя из номинальной нагрузки самой опоры.

Однако отверстия могут быть и в виде специальных проушин, выступов и т. д.

На фиг.1 изображен торообразный упругий элемент (вид сверху) без верхней опорной планки-диска 3 и прижимной планки 5. При этом с левой стороны изображена одна половина тора, навитая по спирали справо налево, из отрезка АВ троса правой свивки, а с правой стороны - вторая половина тора, навитая по спирали слева направо из отрезка СД троса левой свивки.

Шаг витков упругого элемента равен величине, при которой зазор Е (фиг.1) по кругу между внутренними смежными полувитками тора составляет предпочтительно не менее одного миллиметра, когда виброизолирующая опора находится под номинальной нагрузкой.

Благодаря указанным выше особенностям образования торообразного упругого элемента 1, 2 из двух отрезков АВ и СД соответственно правой и левой свивки обеспечивается симметричность виброизолирующей опоры, т.е. совпадение осей верхней планки-диска 3 с нижней планкой-диском 4. Здесь происходит компенсация сил, стремящихся сместить планки-диска, поскольку указанные силы витков из троса с правой свивкой направлены от точки А к В, а витков из троса с левой свивкой от точки С к Д.

Следовательно, под действием вертикальной силы по оси опоры соответствующая деформация витков упругого элемента в отличие от прототипа будет однонаправленная - по линии действия силы без смещения и поворота витка в сторону.

Колебательная энергия от виброизолирующего объекта на фундамент передается через верхнюю опорную планку-диск 3 по виткам стального троса упругого элемента 1, 2. За счет трения между отдельными жилами тросов АВ, СД с правой и левой свивкой происходит соответствующее рассеивание колебательной энергии и значительное снижение передачи возмущающих усилий на фундамент.

В некоторых случаях, так, например, в объектах, где помимо опорных виброизоляторов предусматриваются боковые и торцевые неопорные виброизоляторы (судовые дизель-генераторы, насосы и т.д.), отрезки тросов АВ, СД могут быть либо левой свивки, либо правой, что также способствует улучшению его характеристик по сравнению с известным, но не в полной мере устраняет недостатки прототипа.

Поэтому предпочтителен вариант с различными свивками отрезков АВ, СД троса.

Таким образом, преимуществом данной виброизолирующей опоры является его симметричность как в свободном состоянии, так и под объектом - номинальной нагрузкой, т. е. способность перемещаться (деформироваться) однонаправленно по направлению воздействующей силы или момента, не вызывая деформаций в других направлениях.

Использование: изобретение относится к средствам защиты объектов от вибраций и может быть использовано в любой области техники. Сущность изобретения: виброизолирующая опора содержит торообразный упругий элемент из стального троса, навитый по спирали, выполненный из двух одинаковых по длине прерывных частей, одна часть - из троса с правым направлением свивки, а вторая - с левым, опорные планки-диски, между которыми с последующей фиксацией размещены витки троса. Шаг витков упругого элемента равен величине, при которой зазор по кругу между внутренними смежными полувитками тора составляет предпочтительно не менее одного миллиметра, когда виброизолирующая опора находится под номинальной нагрузкой. Виброизолятор однонаправленный, а рассеивание колебательной энергии и значительное снижение передачи возмущающих усилий на фундамент происходит за счет трения между стальными жилами троса. 6 ил.

Виброизолирующая опора, содержащая торообразный упругий элемент из стального троса, навитый по спирали, планки-диски, между которыми зафиксированы витки стального троса, отличающаяся тем, что упругий элемент выполнен из двух одинаковых по длине частей, навитых в противоположных направлениях, планки-диски выполнены или неразъемными с фиксацией троса сваркой или прессованием, или составными, по крайней мере, из двух частей с фиксацией троса крепежными элементами, шаг витков выбран равным величине зазора между внутренними смежными полувитками не менее 1 мм при заданной номинальной нагрузке опоры.