ВИБРОИЗОЛЯТОР ПРУЖИННЫЙ СДВОЕННЫЙ Российский патент 2018 года по МПК F16F3/10 F16F1/362 

Изобретение относится к машиностроению, приборостроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования, станков, приборов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является пружинный виброизолятор с маятниковым подвесом по патенту РФ №2269699 [прототип], содержащий винтовую цилиндрическую пружину, упругие элементы, выполняющие функции упругого шарнира, причем верхний резиновый упругий элемент расположен между верхним фланцем пружины и опорной шайбой, а нижний - между опорной шайбой и плитой, на которой крепится виброизолируемое оборудование.

Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции.

Это достигается тем, что в виброизоляторе пружинном сдвоенном, содержащем два оппозитно расположенных и осесимметричных относительно оси нижних гильз виброизолятора, скрепленных между собой основаниями через вибродемпфирующую прокладку, причем основание каждого виброизолятора соединено с крышкой посредством демпфера сухого трения, состоящего из нижней гильзы, жестко соединенной с основанием, и сосной с ней верхней гильзы, жестко соединенной с крышкой, а вокруг демпфера расположены по крайней мере два упругих элемента, связанных посредством штифтов с крышкой и основанием и выполненных в виде цилиндрических винтовых пружин, при этом каждый из упругих элементов выполнен в виде упругодемпфирующего сетчатого элемента, охватываемого пружиной, причем плотность сетчатой структуры сетчатого упругодемпфирующего элемента находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см³÷2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм÷0,15 мм, а плотность сетчатой структуры внешних слоев сетчатого упругодемпфирующего элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев сетчатого упругодемпфирующего элемента, причем сетчатый упругодемпфирующий элемент выполнен комбинированным, состоящим из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном, причем демпфер сухого трения каждого виброизолятора, состоящий из нижней гильзы, жестко соединенной с основанием, и сосной с ней верхней гильзы, жестко соединенной с крышкой, содержит осесимметрично и коаксиально установленную внутри него цилиндрическую винтовую пружину, а полость демпфера заполнена упругодемпфирующим сетчатым элементом, плотность сетчатой структуры которого находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см³_…2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм.…0,15 мм, а витки цилиндрических винтовых пружин, расположенных вокруг демпфера, покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.

На фиг. 1 представлен общий вид виброизолятора пружинного сдвоенного, на фиг. 2 - вариант упругого элемента в виде упругого сетчатого элемента, охватываемого пружиной.

Виброизолятор пружинный сдвоенный содержит два оппозитно расположенных и осесимметричных относительно оси нижних гильз 7 виброизолятора, скрепленных между собой основаниями 1 через вибродемпфирующую прокладку 12.

Каждый из виброизоляторов состоит из основания 1 (фиг. 1) с отверстиями 2 для крепления к платформе (не показана), крышки 3 с отверстиями 4 для крепления виброизолируемого объекта (не показан). Основание 1 с крышкой 3 соединено посредством демпфера 10 сухого трения, состоящего из нижней гильзы 7, жестко соединенной с основанием 1, и сосной с ней верхней гильзы 8, жестко соединенной с крышкой 3. Вокруг демпфера 10 расположены по крайней мере два упругих элемента 5 и 6, связанных посредством штифтов 9 с крышкой 3 и основанием 1 и выполненных в виде цилиндрических винтовых пружин.

Демпфер 10 сухого трения, состоящий из нижней гильзы 7, жестко соединенной с основанием 1, и сосной с ней верхней гильзы 8, жестко соединенной с крышкой 3, содержит осесимметрично и коаксиально установленную внутри него цилиндрическую винтовую пружину 11, а полость демпфера заполнена упругодемпфирующим сетчатым элементом, плотность сетчатой структуры которого находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см³…2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм.

Каждый из упругих элементов может быть выполнен в виде упругодемпфирующего сетчатого элемента (фиг. 2), охватываемого пружиной. Плотность сетчатой структуры упругого сетчатого элемента находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см³…2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм. Плотность сетчатой структуры внешних слоев упругого сетчатого элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев упругого сетчатого элемента. Упругий сетчатый элемент может быть выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.

Возможен вариант, когда витки цилиндрических винтовых пружин 5 и 6, расположенных вокруг демпфера 10, покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.

Виброизолятор пружинный работает следующим образом.

При колебаниях виброизолируемого объекта (не показан), расположенного на крышке 3, цилиндрические винтовые пружины 5 и 6, а также демпфер 10 воспринимают как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов.

Вибродемпфирующая прокладка 12 содержит три промежуточных вибродемпфирующих слоя: первый слой - из дисперсного упругодемпфирующего материала, в котором может быть использована крошка, например, следующих материалов: резины, пробки, пенопласта, капрона, вспененного полимера, а также крошка твердых вибродемпфирующих материалов, например, таких как пластикат типа «Агат», «Антивибрит», «Швим» с размером фракций крошки 1,5÷2,5 мм, второй слой - из вязаных упругих синтетических нитей, причем размер ячеек, вязаных из упругих синтетических нитей, на 10÷15% меньше размеров фракций крошки вибродемпфирующих материалов, и третий слой - из сплошного демпфирующего материала, в котором может быть использована губчатая резина, иглопробивной материал типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, а также нетканый вибродемпфирующий материал.

Изобретение относится к машиностроению. Сдвоенный виброизолятор содержит два оппозитно расположенных виброизолятора, скрепленных между собой основаниями через вибродемпфирующую прокладку. Каждый виброизолятор содержит основание, крышку и расположенные между ними упругие элементы с демпфером. Демпфер сухого трения состоит из нижней гильзы, соединенной с основанием, и соосной с ней верхней гильзы, соединенной с крышкой. Вокруг демпфера расположены два упругих элемента, выполненных в виде цилиндрических винтовых пружин, связанных посредством штифтов с крышкой и основанием. Витки пружин покрыты полиуретаном. Каждый из упругих элементов охватывает посредством пружины упругодемпфирующий элемент, выполненный из сетчатого каркаса, залитого полиуретаном. Демпфер сухого трения содержит установленную внутри него цилиндрическую винтовую пружину. Полость демпфера заполнена упругодемпфирующим сетчатым элементом. Достигается повышение эффективности виброизоляции. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Виброизолятор пружинный сдвоенный, содержащий два оппозитно расположенных и осесимметричных относительно оси нижних гильз виброизолятора, скрепленных между собой основаниями через вибродемпфирующую прокладку, причем основание каждого виброизолятора соединено с крышкой посредством демпфера сухого трения, состоящего из нижней гильзы, жестко соединенной с основанием, и сосной с ней верхней гильзы, жестко соединенной с крышкой, а вокруг демпфера расположены по крайней мере два упругих элемента, связанных посредством штифтов с крышкой и основанием и выполненных в виде цилиндрических винтовых пружин, при этом каждый из упругих элементов выполнен в виде упругодемпфирующего сетчатого элемента, охватываемого пружиной, причем плотность сетчатой структуры сетчатого упругодемпфирующего элемента находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см³ ÷ 2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм ÷ 0,15 мм, а плотность сетчатой структуры внешних слоев сетчатого упругодемпфирующего элемента в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры внутренних слоев сетчатого упругодемпфирующего элемента, причем сетчатый упругодемпфирующий элемент выполнен комбинированным, состоящим из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном, причем демпфер сухого трения каждого виброизолятора, состоящий из нижней гильзы, жестко соединенной с основанием, и сосной с ней верхней гильзы, жестко соединенной с крышкой, содержит осесимметрично и коаксиально установленную внутри него цилиндрическую винтовую пружину, а полость демпфера заполнена упругодемпфирующим сетчатым элементом, плотность сетчатой структуры которого находится в оптимальном интервале величин: 1,2 г/см³ … 2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм … 0,15 мм, отличающийся тем, что витки цилиндрических винтовых пружин, расположенных вокруг демпфера, покрыты вибродемпфирующим материалом, например полиуретаном.

2. Виброизолятор пружинный сдвоенный по п. 1, отличающийся тем, что вибродемпфирующая прокладка, соединяющая оппозитно расположенные виброизоляторы, содержит три промежуточных вибродемпфирующих слоя: первый слой - из дисперсного упругодемпфирующего материала, в котором может быть использована крошка, например, следующих материалов: резины, пробки, пенопласта, капрона, вспененного полимера, а также крошка твердых вибродемпфирующих материалов, например, таких как пластикат типа «Агат», «Антивибрит», «Швим» с размером фракций крошки 1,5÷2,5 мм, второй слой - из вязаных упругих синтетических нитей, причем размер ячеек, вязаных из упругих синтетических нитей, на 10÷15% меньше размеров фракций крошки вибродемпфирующих материалов, и третий слой - из сплошного демпфирующего материала, в котором может быть использована губчатая резина, иглопробивной материал типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, а также нетканый вибродемпфирующий материал.