ВИБРОИЗОЛЯТОР Российский патент 2002 года по МПК F16F7/14 

Изобретение относится к машиностроению, а именно, виброизоляции различных объектов, например, газотурбинных двигателей, электродвигателей, преобразователей, вентиляторов, компрессоров, поршневых машин с звездообразными блоками цилиндров, валоприводов, трубопроводов и т.д.

Известен виброизолятор, описанный в рекламных материалах фирмы "WILLBRANDT и компания" под названием "Вибрационная техника", выпуск 1988 г.

Указанный виброизолятор включает в себя упругий элемент, выполненный в виде отдельных равных отрезков троса, одни концы которых закреплены в специальных гнездах, расположенных по окружности одной (нижней) пластины, а вторые концы - по окружности второй (верхней) пластины.

Существенными недостатками такого виброизолятора являются то, что он рассчитан на небольшие номинальные нагрузки, имеет большие габаритные размеры.

Известен также виброизолятор по авторскому свидетельству СССР 648763, кл. F 16 F 7/14. 1979 г. (прототип), содержащий упругий элемент из дугообразных отрезков троса и опорные пластины для крепления концов троса.

Существенными недостатками такого виброизолятора являются недостаточная устойчивость и энергоемкость из-за небольшой плотности расположения и ориентации отрезков троса упругого элемента в пространстве, а также большие габаритные размеры.

Изобретение направлено на усовершенствование известных виброизоляторов, т. е. на увеличение устойчивости, энергоемкости, уменьшение габаритных размеров.

Указанный технический результат достигается тем, что в виброизоляторе, содержащем упругий элемент из дугообразных отрезков стального троса и две опорные пластины, опорные пластины выполнены в виде одного - наружного и второго - внутреннего колец с равномерно расположенными по окружности и одинаковыми по числу продольными отверстиями для установки, фиксации и крепления в них концов дугообразных равных отрезков троса упругого элемента, при этом тросовые дугообразные отрезки расположены радиально, расходятся от внутреннего к наружному кольцу и составляют кольцевой полуторообразный по поперечной плоскости упругий элемент.

Опорные кольца виброизолятора для крепления с одной стороны к виброизолируемому объекту и с другой к основанию (фундаменту) допускают взаимозаменяемость, то есть каждое кольцо может служить как в качестве подвижной опоры для крепления к виброизолируемому объекту, так и неподвижной опоры для крепления к неподвижному основанию (фундаменту) объекта.

Виброизолятор размещается предпочтительно по окружности виброизолируемого объекта, т.е. последний находится внутри внутреннего кольца виброизолятора.

Изобретение поясняется чертежами, где на:
фиг. 1 представлен виброизолятор, при этом верхний рисунок - вид сбоку, средний - продольно диаметральный разрез и нижний рисунок - вид с другого бока;
фиг.2 представлен один из примеров крепления концов дугообразных отрезков троса упругого элемента;
фиг. 3 виброизолятор представлен непосредственно с виброизолируемым объектом (электродвигатель, преобразователь, вентилятор, компрессор и т.д.),
фиг. 4 - с газоотводящим трубопроводом судовой дизельэнергетической установки.

Виброизолятор содержит упругий элемент 1 из дугообразных равных отрезков стального троса, внутреннее 2 и наружное 3 опорные кольца, выполненные с равномерно расположенными по окружности с одинаковыми по числу продольными отверстиями для установки, фиксации и крепления в них концов D, Е дугообразных отрезков троса упругого элемента 1.

Тросовые дугообразные отрезки расположены радиально, расходятся от внутреннего 2 к наружному 3 кольцу и составляют кольцевой полуторообразный по поперечной плоскости упругий элемент 1.

Опорные кольца 2 и 3 виброизолятора служат для крепления с одной стороны к виброизолируемому объекту 4, а с другой - к основанию (фундаменту, раме).

Каждое опорное кольцо 2 и 3 может служить как в качестве подвижной опоры для крепления к виброизолируемому объекту 4, так и неподвижной опоры для крепления к неподвижному основанию (фундаменту) 5 объекта.

На фиг.3, например, виброизолируемый объект установлен на двух виброизоляторах и прикреплен к его внутреннему кольцу 2.

Наружное кольцо 3 виброизолятора при этом прикреплено к промежуточной раме 5 объекта.

Указанная встроенная схема установки тросового виброизолятора является пространственной и служит внутренним - первым каскадом системы виброизоляции объекта 4.

Промежуточная рама 5 виброизолируемого объекта 4 крепится к фундаменту 6 виброизоляторами 7 - второй каскад системы.

На фиг.4 газоотводящая труба 8 судовой дизельной установки 9 прикреплена к внутреннему кольцу 2 виброизолятора, а с помощью наружного кольца 3 виброизолятора прикреплена к судовому набору 10.

Однако, как отмечалось выше, крепление колец 2, 3 к объекту и фундаменту может быть осуществлено и другим образом, т.е. внутренним кольцом 2 к фундаменту, а наружным 3 к объекту.

Крепление концов D, Е дугообразных отрезков троса упругого элемента 1 к внутреннему 2 и наружному 3 кольцам виброизолятора может быть осуществлено крепежными средствами, опрессованием, сваркой или заливанием металлом (цинк, баббит, цинковые сплавы и т.д.).

Так, например, на фиг.2 показана последовательность крепления концов D, Е троса к кольцам 2, 3 виброизолятора сваркой или заливанием металла F.

Для этой цели в опорных кольцах 2, 3, например, выполнены соответствующие продольные отверстия С (фиг.2) с кольцевым углублением корытообразного сечения G (или зенковкой - углублением вокруг каждого отверстия С).

Концы D, E отрезков троса упругого элемента 1 (фиг.2) устанавливают в отверстиях C выше относительно торцевой поверхности на величину H ( ≈ от 3 до 6 мм), расплетают I, разрезают неметаллический сердечник и заливают металлом F или же заваривают концы D, E к поверхностям G.

При сварке расплетение I концов D, E отрезков можно не производить.

Виброизолятор работает следующим образом.

При работе виброизолируемого объекта 4 (фиг.3) тросовый упругий элемент 1 виброизолятора испытывает нагрузки от динамических сил, создаваемых объектом 4, а также от сил инерции, которые обусловлены, например, качкой судна, вибрацией, колебанием автомобиля и другого вида транспорта, где установлен виброизолируемый объект 4.

Колебательная энергия от корпуса виброизолируемого объекта 4 через внутреннее кольцо 2 передается дугообразным отрезкам троса полуторообразного упругого элемента 1. За счет трения между стальными жилами троса происходит рассеивание колебательной энергии и значительно снижение передачи усилий через наружное опорное кольцо 3 на промежуточную раму 5 агрегата 4.

Благодаря размещению виброизоляторов по схеме, представленной на фиг.3, центр жесткости внутреннего - первого каскада совмещен с центром масс объекта 4, что способствует снижению вибрации на промежуточной раме 5 объекта в 10 и более раз и позволяет уменьшить число возможных форм собственных колебаний, сблизить собственные частоты, обеспечивающие вероятность отстройки их от вынуждающих сил и уменьшающие вероятность резонансных усилений.

Работа виброизолятора в качестве неопорной связки газоотводящей системы судовой дизельэнергетической системы, представленной на фиг.4, отличается особенностью установки виброизолятора относительно трубопровода в пространстве (вертикально, горизонтально и т.д.), а механизм виброизоляции является общим.

Важным преимуществом виброизолятора применительно к газоотводящей системе является его устойчивость к высоким температурам (350 - 500^oС) от воздействия воды, масла, топлива.

Таким образом, преимуществами данного виброизолятора являются устойчивость, энергоемкость и минимальные габаритные размеры.

Энергоемкость виброизолятора обеспечивается тем, что виброизолятор имеет кольцевую полуторообразную форму, внутри которой размещается виброизолируемый объект, т.е. совместно с объектом составляет компактный узел (фиг.3, 4).

Расположение по кругу снаружи виброизолируемого объекта кольцевого тросового виброизолятора без свободных (паразитных) участков обеспечивает минимальность габаритных размеров (фиг.3. 4).

Указанные особенности конструкции обеспечивают также устойчивость как самого виброизолятора, так и виброизолируемого объекта.

Виброизолятор относится к машиностроению. Виброизолятор содержит две опорные пластины, выполненные в виде наружного и внутреннего колец с равномерно расположенными по окружности и одинаковыми по числу продольными отверстиями для установки, фиксации и крепления в них концов дугообразных отрезков троса упругого элемента. Тросовые дугообразные отрезки расположены радиально, расходятся от внутреннего к наружному кольцу и составляют кольцевой полуторообразный по поперечной плоскости упругий элемент. 4 ил.

Виброизолятор, содержащий упругий элемент из дугообразных отрезков стального троса, две опорные пластины, отличающийся тем, что две опорные пластины выполнены в виде наружного и внутреннего колец с равномерно расположенными по окружности и одинаковыми по числу продольными отверстиями для установки, фиксации и крепления в них концов дугообразных равных отрезков троса упругого элемента, при этом тросовые дугообразные отрезки расположены радиально, расходятся от внутреннего к наружному кольцу и составляют кольцевой полуторообразный по поперечной плоскости упругий элемент.