ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ ОПОРА Российский патент 2008 года по МПК F16F7/14 

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

Известна виброизолирующая опора [1], которая содержит опорное основание, на котором расположены опорные и прижимные пластины, имеющие полукруглые поперечные пазы, упругий элемент из отрезков стального каната подковообразной формы, собранных в группы, расположенных под углом к вертикальной оси опоры и концами закрепленных в поперечных полукруглых пазах опорных и прижимных пластин, планки, в которых закреплена средняя часть каждого из отрезков стального каната, и крепежные средства.

Существенными недостатками такой опоры являются большие габаритные размеры и небольшая несущая способность и различная жесткость в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

Известна также виброизолирующая опора [2], содержащая опорное основание, на котором расположены опорные и прижимные пластины, имеющие полукруглые поперечные пазы, упругий элемент из отрезков стального каната подковообразной формы, собранных в группы, расположенных под углом к вертикальной оси опоры и концами закрепленных в поперечных полукруглых пазах опорных и прижимных пластин, планки, в которых закреплена средняя часть каждого из отрезков стального каната, и крепежные средства. Опора снабжена дополнительным опорным основанием, связанным с планками, на противолежащих поверхностях каждого из оснований выполнен центральный выступ с резьбовым отверстием под болт для крепления соответственно к объекту и фундаменту, планки каждой группы расположены равномерно или симметрично по окружности дополнительного опорного основания, количество групп выбрано равным, по крайней мере, трем, отрезки стального каната в каждой группе расположены или с зазором, равным величине каждого из отверстий под крепежные элементы, расположенные по обе стороны каждого полукруглого поперечного паза, или без зазора, при этом прижимные пластины каждой группы связаны дополнительной пластиной с образованием корытообразной формы, в средней части которой выполнены отверстия под крепежные элементы. Планки каждой группы отрезков стального каната выполнены или зацело и в них отрезки каната закреплены литьем или сваркой, или прессованием, или составными и в них отрезки стального каната закреплены винтами или заклепками, а опорные пластины или жестко скреплены с основанием или выполнены с ним зацело (прототип).

Существенными недостатками такой опоры являются также относительно большие габаритные размеры из-за незначительной плотности расположения упругого элемента в пространстве и наличия свободной - паразитной области в средней части опоры, недостаточная несущая способность и нерегулируемость жесткостных характеристик опоры.

Изобретение направлено на усовершенствование известных виброизолирующих опор для защиты объектов от вибрации.

Техническим результатом данного технического решения является обеспечение высокой несущей способности, равножесткости и возможности регулирования жесткостных характеристик опоры.

Указанный технический результат достигается тем, что:

1. Опора снабжена расположенным между опорными пластинами симметрично оси опоры дополнительным упругим элементом с устройством как для обеспечения возможности изменения зазора, так и для создания нагрузки на дополнительный упругий элемент. Устройство состоит из собственного болта крепления верхней части опоры к объекту, контргайки, шайбы и тарелки.

2. Одно из дополнительных опорных оснований, например нижнее, выполнено составным, по крайней мере, из двух частей: наружной в виде кольца и центральной части в виде фланца с фиксирующим положение дополнительного упругого элемента и с резьбовым отверстием под болт.

3. Выступ фланца дополнительного составного опорного основания снабжен шайбами предварительной регулировки характеристик виброизолирующей опоры.

4. В промежутке между подковообразными группами упругих элементов на дополнительном опорном наружном кольце выполнены симметрично расположенные по окружности отверстия дополнительного крепления опоры к фундаменту. Эти отверстия по другому варианту выполнены в стыках между внутренней цилиндрической поверхностью наружного кольца и наружной поверхностью фланца опорного основания.

Наличие дополнительного регулируемого упругого элемента способствует увеличению энергоемкости опоры без изменения габаритов, так как он установлен в средней свободной - паразитной области опоры, а также обеспечивает возможности изменения характеристики опоры двумя способами. Один способ заключается в предварительной регулировке с помощью регулировочных шайб, которые устанавливаются - одеваются - на выступы фланца дополнительного составного опорного основания. Второй способ обеспечивает возможность плавного изменения характеристик (точная регулировка) опоры непосредственно в условиях эксплуатации без демонтажа, главным образом с помощью собственного верхнего крепежного болта опоры к объекту.

Указанные возможности регулировки характеристик упругих элементов способствуют увеличению энергоемкости опоры без изменения габаритов, так как установлены в средней - паразитной области опоры.

Составное дополнительное опорное основание кроме обеспечения регулировки с помощью регулируемых шайб обеспечивает возможность замены дополнительных упругих элементов. Дополнительным упругим элементом может быть, например, цилиндрическая или конусная спиральная пружина, или их комбинация, резина, прессованная проволока типа металлической резины (МР), композиционный и другие материалы.

Виброизолирующая опора, установленная между объектом и фундаментом, представлена на фиг.1.

На фиг.2 представлен вид опоры сверху без верхнего основания и верхних пластин крепления группы отрезков в средней их части.

Виброизолирующая опора состоит из нижнего сборного 1, 1а и верхнего 2 опорных оснований, нижних наружноопорных 3, 4 и внутренних 5, 6 пластин, прижимных пластин 7 крепления отрезков в средней их части с прижимными пластинами 8, упругого элемента 9 из отрезков стального каната подковообразной формы, собранных в группы с симметрично изогнутыми предпочтительно под углом 45° сходящимися концами - ветвями В, С, обращенными к нижнему опорному основанию 1, 1а и закрепленными в полукруглых пазах Д, Е между соответствующими пластинами 3, 4, 5, а средняя часть этих отрезков наклонена предпочтительно под углом 30°-70° к вертикальной оси опоры и закреплена пластинами 7, 8.

Отрезки упругих элементов могут быть расположены относительно друг друга как на расстоянии, достаточном только для размещения диаметра отверстий под крепежный болт, так и вплотную.

При этом для первого варианта крепление концов В, С отрезков другого элемента целесообразно осуществить отдельными наружноопорными 3, 4 и внутренними прижимными 5, 6 пластинами. Вариант с несколькими отрезками в группах с зазором не приведен, а для второго варианта нижние наружно опорные 3, 4 пластины выполнены с одной общей прижимной пластиной 5 трехгранно-корытообразной формы.

Горизонтальная - опорная часть - основание "корыта" пластины 5 выполнена с отверстиями под болты крепления с нижним опорным сборным основанием 1, 1a, где предусмотрены соответствующие резьбовые отверстия G. Однако это крепление может быть также выполнено со стороны нижнего опорного основания 1 и пластины 5.

Верхняя пластина 7 крепления отрезков в средней их части для каждой группы отрезков упругого элемента является отдельной и может быть выполнена как одно целое, так и составными вариантами исполнения, при этом в первом случае средствами, обеспечивающими крепление каната, могут быть, например, литье, сварка, прессование и т.д., во втором случае - крепежные детали, например, расположенные по краям и в средней части или только по краям пластин 7, 8 (фиг.1).

Центральная часть каждого опорного основания выполнена с соответствующими центральными выступами F, I с резьбовым отверстием для крепежных болтов 10, 11 (фиг.1).

В пространстве, образованном между опорными основаниями 1, 1a, 2 с одной стороны и канатными упругими элементами 9 с другой стороны, расположен дополнительный регулируемый упругий элемент 12, 12а. В состав плавно регулирующих элементов входят болт (или шпилька) 10 крепления опоры к виброизолируемому объекту, стопорная шайба (на фиг.1, 2 не показана), тарелка 13. Позициями 14, 15, 16 обозначены крепежные средства, а позициями 17, 18 - виброизолирующий объект и фундамент.

Диаметры каната могут быть различными.

Замена дополнительных регулируемых упругих элементов 12, 12а другими обеспечивается благодаря составной конструкции нижнего опорного основания 1, 1a.

Одна часть нижнего опорного основания выполнена в виде наружного кольца 1, а другая часть - в виде фланца 1а внутри кольца 1. В центре фланца 1а предусмотрен выступ I, внутри которого имеется резьбовое отверстие под болт 11. Выступ I фланца 1а снабжен шайбами 19 для предварительной регулировки характеристик виброизолирующей опоры. Отверстия 20, 21 предназначены для дополнительного крепления опоры к фундаменту 18.

Виброизолирующая опора работает следующим образом.

I Вариант - дополнительный упругий элемент 12а относительно торца регулировочного болта 10 имеет определенный зазор, т.е. "отключен". Колебательная энергия от лапы 17 виброизолирующего объекта (фиг.1) передается через верхнее опорное основание 2 и пластины 7, 8 упругому элементу 9.

За счет трения между стальными жилами каната 9 происходит рассеивание колебательной энергии в направлении трех взаимно перпендикулярных осей и значительное снижение передачи возмущающих усилий на фундамент 18. Дополнительному рассеиванию колебательной энергии способствует также трение между смежными отрезками каната в случае, если между ними зазор отсутствует.

II Вариант - дополнительный упругий элемент 12 установлен с помощью регулировочного болта 10 с натяжением, т.е. "включен".

В этом случае одновременно с канатным упругим элементом 9 включается в работу и дополнительный упругий элемент 12, т.е. происходит повышение эффективности опоры, особенно при возникновении случайных толчков, сотрясений как со стороны фундамента 18, так и со стороны объекта 17.

Таким образом, путем предварительного регулирования шайбами 19 и точным регулированием с помощью болта 10 натяжений упругих элементов 9, 12, 12а непосредственно на объекте обеспечивается возможность достижения самого оптимального значения эффективности виброизоляции для данного объекта.

Кроме того, возможность установки в опоре дополнительного упругого элемента из различных материалов и типов обеспечивает расширение области применения опоры и создание целого семейства опор с широким диапазоном номинальных нагрузок при минимальных габаритах по сравнению с серийно выпускаемыми типами виброизолирующих опор.

Источники информации

1. Патент США №4783038, кл. F16F 3/00, 1988.

2. Патент РФ №2185546, кл. F16F 7/14, 20.07.2002, Бюл. №20 (прототип).

Изобретение относится к средствам защиты объектов от вибрации и может быть использовано в любой области техники. Опора содержит опорное основание и упругий элемент, состоящий из отрезков стального каната подковообразной формы, собранных в группы. Опорные и прижимные пластины расположены под углом к вертикальной оси опоры и концами закреплены в поперечных полукруглых пазах. Опора содержит планки, в которых закреплена средняя часть каждого из отрезков стального каната, и крепежные средства. На противолежащих поверхностях каждого из оснований выполнен центральный выступ с резьбовым отверстием под болт. Планки каждой группы расположены равномерно или симметрично по окружности дополнительного опорного основания. Опора снабжена расположенным между опорными пластинами симметрично оси опоры дополнительным упругим элементом с устройством как для обеспечения возможности изменения зазора, так и для создания нагрузки на дополнительный упругий элемент. Упругий элемент состоит из болта крепления верхней части опоры к объекту, контргайки, шайбы и тарелки. Достигается обеспечение высокой несущей способности, равножесткости и возможности регулирования жесткостных характеристик опоры. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Виброизолирующая опора, содержащая опорное основание, на котором расположены опорные и прижимные пластины, имеющие полукруглые поперечные пазы, упругий элемент из отрезков стального каната подковообразной формы, собранных в группы, расположенных под углом к вертикальной оси опоры и концами закрепленных в поперечных полукруглых пазах опорных и прижимных пластин, планки, в которых закреплена средняя часть каждого из отрезков стального каната, и крепежные средства, снабжена дополнительным опорным основанием, связанным с планками, на противолежащих поверхностях каждого из оснований выполнен центральный выступ с резьбовым отверстием под болт для крепления соответственно к объекту и фундаменту, планки каждой группы расположены равномерно или симметрично по окружности дополнительного опорного основания, количество групп выбрано равным, по крайней мере, трем, отрезки стального каната в каждой группе расположены или с зазором, равным величине каждого из отверстий под крепежные элементы, расположенных по обе стороны каждого полукруглого поперечного паза, или без зазора, при этом прижимные пластины каждой группы связаны дополнительной пластиной с образованием корытообразной формы, в средней части которой выполнены отверстия под крепежные элементы, планки каждой группы отрезков стального каната выполнены или зацело и в них отрезки каната закреплены или литьем, или сваркой, или прессованием, или составными и в них отрезки стального каната закреплены винтами или заклепками, а опорные пластины жестко скреплены с основанием или выполнены с ним зацело, отличающаяся тем, что она снабжена расположенным между опорными пластинами симметрично оси опоры дополнительным упругим элементом с устройством как для обеспечения возможности изменения зазора, так и для создания нагрузки на дополнительный упругий элемент, состоящий из собственного болта крепления верхней части опоры к объекту, контргайки, шайбы и тарелки.2. Виброизолирующая опора по п.1, отличающаяся тем, что одно из дополнительных опорных оснований - нижнее выполнено составным по крайней мере из двух частей, наружной в виде кольца и центральной части в виде фланца, фиксирующего положения дополнительного упругого элемента, и с резьбовым отверстием под болт.3. Виброизолирующая опора по п.2, отличающаяся тем, что выступ фланца дополнительного составного опорного основания снабжен шайбами предварительной регулировки характеристик виброизолирующей опоры.4. Виброизолирующая опора по п.2, отличающаяся тем, что в промежутке между подковообразными группами упругих элементов на дополнительном опорном наружном кольце выполнены симметрично расположенные по окружности отверстия дополнительного крепления опоры к фундаменту.5. Виброизолирующая опора по п.3, отличающаяся тем, что отверстия дополнительного крепления опоры к фундаменту выполнены в стыках между внутренней цилиндрической поверхностью наружного кольца и наружной поверхностью фланца опорного основания.