СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРОСОВОГО УПРУГОГИСТЕРЕЗИСНОГО ЭЛЕМЕНТА Российский патент 2008 года по МПК F16F7/14 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении тросовых виброизоляторов для виброзащиты приборов и оборудования в любой области техники.

Известен способ формирования тросовых упругогистерезисных элементов виброизоляторов, где формирование элементов производят путем предварительной навивки троса на стержни, установленные на оправке, с образованием возвратных петель и прямолинейных участков троса между возвратными петлями, с фиксацией формы петель на стержнях, например, за счет пластического обжатия троса на каждом из стержней, и последующего заневоливания прямолинейных участков за счет фиксации возвратных петель в обоймах виброизолятора. Возможно формирование упругогистерезисных элементов путем предварительной навивки троса на стержни, установленные на оправке с образованием двух возвратных петель и скрещивающихся участков между ними (пат. 2082039 РФ, МПК F16F 7/14. Способ формирования упругогистерезисных элементов тросовых виброизоляторов. / Пономарев Ю.К. и др. // БИ. №17, 1997 г.).

Недостатком данного способа является наличие двух концов упругогистерезисных элементов, которые, как правило, при недостаточном зажатии в обоймах виброизолятора стремятся вылезти из охватывающих трос деталей обоймы, что в результате ослабляет нагрузочную способность виброизолятора в работе.

Известен способ формирования упругогистерезисных тросовых элементов, включающий операцию расплетения стандартного троса на винтовые пряди, пятикратное сплетение этой пряди вокруг самой себя с получением тороидального кольца с полой серцевиной и спаивание двух свободных концов винтовой пряди (пат. 2179667 РФ, МПК F16F 7/14, F16G 11/00. Тросовый виброизолятор. / В.А.Антипов и др. // БИ №5, 2002).

Этот способ формирования тросового элемента выбран авторами в качестве прототипа предлагаемого изобретения.

Недостатком данного способа является малая несущая способность готового изделия и недостаточная эффективность виброзащиты.

Техническим результатом является повышение эффективности подавления вибраций и увеличение несущей способности виброизолятора.

Технический результат достигается тем, что в известном способе изготовления тросового упругогистерезисного элемента, включающем расплетение троса на пряди, оплетение тросовой винтовой пряди и опаивание двух концов пряди, сначала формируют сердечник, изгибая металлический стержень в тороидальное кольцо, концы его жестко соединяют, производят многократное сплетение вокруг сердечника тросовой винтовой прядью, причем стыки жестких соединений стержня и пряди разносят в угловом направлении на 180°.

Принципиальным отличием предлагаемого способа изготовления тросового упругогистерезисного элемента является, во-первых, то, что многократное сплетение тросовой винтовой пряди осуществляют вокруг сердечника, выполненного в виде тора из металлического стержня с последующим жестким соединением его концов. Это мероприятие позволяет значительно (на сотни процентов) увеличить жесткость и несущую способность готового изделия. Дополнительное рассеивание энергии вибрации происходит вследствие работы сил трения в местах контактов винтовой пряди с сердечником. Это увеличивает эффективность подавления вибрации. Во-вторых, предлагаемый способ имеет более общие признаки по сравнению с прототипом, например, многократное сплетение тросовой винтовой пряди вместо пятикратного и жесткое соединение концов пряди вместо опаивания.

В-третьих, разнесение жестких соединений пряди и сердечника на 180° увеличивает надежность крепления упругогистерезисных элементов в обоймах, тем самым, увеличивая ресурс готового изделия.

Осуществляют способ следующим образом.

Вначале расплетают трос, свитый из нескольких многожильных прядей. При этом получают прядь с винтовой осью. Затем формируют тороидальный сердечник из отрезка упругого металлического стержня и жестко соединяют его концы.

Далее осуществляют многократное оплетение винтовой пряди вокруг тороидального сердечника и жестко соединяют ее концы, причем места соединений сердечника и винтовой пряди разносят в угловом направлении на 180°.

Путем изменения структуры сердечника упругогистерезисного тросового элемента и усилия натяжения тросовой пряди при обмотке легко регулируют жесткость и демпфирующие свойства готового изделия.

В результате получают готовое изделие, в котором несущая способность и эффективность подавления вибрации увеличена из-за введения сердечника, сформированного из отрезка упругого металлического стержня с последующим жестким соединением в тороидальное кольцо.

В структуре упругогистерезисного элемента реализован множественный линейный контакт трущихся пар, а, зачастую, и поверхностный контакт, при этом проволочки в тросе и пряди в целом упруго поджаты друг к другу за счет оплетения с заданным натягом винтовой пряди стандартного троса вокруг сердечника. При этом увеличина площадь касания трущихся частей в упругогистерезисном элементе. Взаимное проскальзывание проволочек при деформировании троса приводит к возникновению рассеянной циклической энергии. Благодаря рассеянию энергии, происходит гашение колебаний объекта и снижение нагрузок на него при ударах, а разнесение концов при жестком соединении винтовой пряди и стального сердечника в угловом направлении на 180° обеспечивает увеличение несущей способности и надежности крепления виброизолятора.

Предлагаемый способ изготовления виброизолятора способствует повышению эффективности и несущей способности готового изделия, увеличению надежности и долговечности деталей и узлов машин и механизмов.

По ориентировочным расчетам применение новых упругогистерезисных элементов, изготовленных по предлагаемой технологии, дает прирост и улучшение следующих показателей (по «осредненному», условному изделию):

1. Срока службы, в том числе по стабильности параметров в эксплуатации, более чем в 2 раза (до 80000 знакопеременных циклов нагружения).

2. Несущей способности:

- в осевом направлении, более чем в 2 раза (до 30 кг);

- в радиальном направлении, более чем в 3 раза (до 7 кг);

- рабочего хода на сжатие (растяжение) более чем в 1,5 раза (до 5 мм) с общим рабочим ходом до 10 мм. При модульном соединении таких изделий рабочий ход может быть существенно повышен;

- коэффициента снижения перегрузки более чем в 1,5 раза (до 6,2) на одно изделие.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении тросовых виброизоляторов для виброзащиты приборов и оборудования в любой области техники. Сердечник формируют путем изгибания металлического стержня в тороидальное кольцо. Концы стержня жестко соединяют. Производят расплетение троса и многократное оплетение вокруг сердечника тросовой винтовой прядью. Спаивают два свободных конца пряди. Стыки жестких соединений стержня и пряди разносят в угловом направлении на 180°. Достигается повышение эффективности подавления вибраций и увеличение несущей способности виброизолятора.

Способ изготовления тросового упругогистерезисного элемента, включающий расплетение троса, оплетение тросовой винтовой прядью и опаивание двух свободных концов пряди, отличающийся тем, что сначала формируют сердечник, изгибая металлический стержень в тороидальное кольцо, концы его жестко соединяют, производят многократное оплетение вокруг сердечника тросовой винтовой прядью, причем стыки жестких соединений стержня и пряди разносят в угловом направлении на 180°.