ВИБРОИЗОЛЯТОР КОМБИНИРОВАННЫЙ С ШАЙБОВЫМ СЕТЧАТЫМ ДЕМПФЕРОМ Российский патент 2018 года по МПК F16F3/10 F16F7/01 F16F1/362 

Описание патента на изобретение RU2672218C1

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

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является виброизолятор по патенту РФ №2288388 F16F 15/06, содержащий основание, упругий сетчатый элемент и шайбы, взаимодействующие со втулками.

Недостатком известного устройства является сложность и недостаточная эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.

Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме.

Это достигается тем, что в виброизоляторе комбинированном с шайбовым сетчатым демпфером, содержащим цилиндрическую винтовую пружину, на опорных витках которой выполнены опорные кольца, состоящую из двух частей со встречно направленными концами, одна часть из которых имеет витки прямоугольного сечения, а другая часть пружины выполнена полой, при этом встречно направленный конец первой части размещен в полости второй, зазоры сегментного профиля контактирующих частей пружины заполнены антифрикционной смазкой, при этом на конце второй части пружины установлена уплотнительная манжета для предотвращения утечки смазки, а первую часть винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного сечения с закругленными кромками, охватывает трубка из демпфирующего материала, например полиуретана, а зазоры, в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, в мас. %: смесь резольной и новолачной феноло-формальдегидных смол в соотношении - 1:(0,2-1,0); в количестве 28÷34%; волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении - 1:(0,1-1,0); в количестве 12÷19%: графит в количестве 7÷18%; модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремния в количестве 7÷15%; баритовый концентрат в количестве 20÷35%; тальк в количестве 1,5÷3,0%, или зазоры, в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из спеченного фрикционного материал на основе меди, который содержит цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное, отличающийся тем, что относительно комбинированной пружины, с ее встречно направленными частями и со встречно направленными концами пружины, к ее опорным кольцам, присоединены два, оппозитно расположенных, шайбовых сетчатых демпфера, каждый из которых содержит два оппозитно и осесимметрично расположенных относительно общего для них вибродемпфирующего основания упругих элемента сетчатого типа, и закрепленных на общем основании посредством пластин с крепежными отверстиями, при этом каждый из упругих элементов сетчатого типа содержит основание, упругий сетчатый элемент и шайбы, взаимодействующие со втулками, основание выполнено в виде пластины с крепежными отверстиями, основной сетчатый упругий элемент, нижней частью опирается на основание и фиксируется нижней шайбой, жестко соединенной с основанием, а верхней частью фиксируется верхней нажимной шайбой, жестко соединенной с центрально расположенным поршнем, охватываемым с зазором, соосно расположенной гильзой, жестко соединенной с основанием, а между нижним торцем поршня и днищем гильзы расположен упругий элемент, упругий элемент между нижним торцем поршня и днищем гильзы выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном, или сетчатым, с параметрами сетчатой структуры как у основного упругого сетчатого элемента.

На чертеже представлен общий вид виброизолятора комбинированного с шайбовым сетчатым демпфером.

Виброизолятор комбинированный с шайбовым сетчатым демпфером содержит комбинированную пружину со встроенным демпфером сухого трения и два, оппозитно расположенных относительно комбинированной пружины, с ее встречно направленным частям 3 и 4 и со встречно направленными концами 6 и 5 пружины, шайбовых сетчатых демпфера, присоединенных к ее опорным кольцам 1 и 2.

Комбинированная пружина со встроенным демпфером сухого трения содержит цилиндрическую винтовую пружину, состоящую из двух частей 3 и 4 со встречно направленными концами 6 и 5 соответствующих витков этих пружин. На опорных витках пружины выполнены опорные кольца 1 и 2 для прочной и надежной фиксации концов пружин при их работе.

Первая часть винтовой пружины 3 выполнена с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, а вторая часть 4 пружины выполнена полой, например круглого сечения, при этом встречно направленный конец 6 первой части пружины размещен в полости встречно направленной второй части пружины с концом 5, при этом второй ее конец, закрепленный на опорном кольце 2, загерметизирован, например при помощи резьбовой пробки (на чертеже не показана).

В полости второй части 4 пружины, выполненной полой круглого сечения, образованы с четырех сторон, относительно прямоугольного сечения первой части 3 пружины, зазоры 7 сегментного профиля в сечении, перпендикулярном оси контактирующих частей 3 и 4 пружины.

Первую часть 3 винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного (или квадратного) сечения с закругленными кромками, охватывает трубка 8 из демпфирующего материала, например полиуретана. Зазоры, в первой части 3 винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка 8 из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала (на чертеже не показано).

Возможен вариант, когда зазоры, в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, в мас. %: смесь резольной и новолачной феноло-формальдегидных смол в соотношении - 1:(0,2-1,0); в количестве 28÷34%; волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении - 1:(0,1-1,0); в количестве 12÷19%: графит в количестве 7÷18%; модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремния в количестве 7÷15%; баритовый концентрат в количестве 20÷35%; тальк в количестве 1,5÷3,0%. Возможен вариант, когда зазоры заполнены крошкой из спеченного фрикционного материал на основе меди, который содержит цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное.

Комбинированная пружина со встроенным демпфером работает следующим образом.

Регулировка жесткости пружины осуществляется укорочением или удлинением высоты пружины. При вращении опорных колец 1 и 2 витки пружины перемещаются относительно друг друга во взаимно противоположных направлениях относительно продольной оси пружины, т.е. ввинчиваются или вывинчиваются. В первом случае (при ввинчивании) жесткость пружины увеличивается, а во втором случае (при вывинчивании) - уменьшается, что позволяет упростить регулировку жесткости пружины.

Таким образом, пружина благодаря избирательным свойствам обеспечивает эффективную пространственную виброизоляцию оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем осям Х.У, Z и поворотные колебания вокруг этих осей) с демпфированием колебаний на резонансе, и при различных условиях работы.

Каждый из, оппозитно расположенных и присоединенных к опорным кольцам 1 и 2 пружины, шайбовых сетчатых демпфера содержит основание 9 в виде пластины с крепежными отверстиями 10, основной сетчатый упругий элемент 15, нижней частью опирающийся на основание 9, и фиксируемый нижней шайбой 14, жестко соединенной с основанием 9, а верхней частью фиксируемый верхней нажимной шайбой 13, жестко соединенной с центрально расположенным поршнем 12, охватываемым с зазором, соосно расположенной гильзой 11, жестко соединенной с основанием 9. Между нижним торцем 16 поршня 12 и днищем 17 гильзы 11 расположен упругий элемент 18, например из полиуретана.

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.

Основной упругий сетчатый элемент 15 может быть выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном.

Возможен вариант, когда упругий элемент 18, расположенный между нижним торцем 16 поршня 12 и днищем 17 гильзы 11 выполнен сетчатым, с такими же параметрами сетчатой структуры как у основного упругого сетчатого элемента 15.

Возможен вариант, когда упругий элемент, расположенный между нижним торцем поршня и днищем гильзы, выполнен сетчатым, причем плотность сетчатой структуры в 1,5 раза больше плотности сетчатой структуры основного упругого сетчатого элемента.

Возможен вариант, когда упругий элемент, расположенный между нижним торцем поршня и днищем гильзы выполнен комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном. Между основанием 9 в виде пластины с крепежными отверстиями 10, каждого шайбового сетчатого демпфера и опорными кольцами 1 и 2 пружины, расположены вибродемпфирующие прокладки 19 и 20.

Шайбовый сетчатый демпфер работает следующим образом.

При колебаниях виброизолируемого объекта (на чертеже не показан), расположенного на верхней нажимной шайбе 13, упругий сетчатый элемент 15 воспринимает как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки, ослабляя тем самым динамическое воздействие на виброизолируемый объект, т.е. обеспечивается пространственная виброзащита и защита от ударов.

Возможен вариант, когда вибродемпфирующие прокладки 19 и 20, расположенные между основанием 9 в виде пластины с крепежными отверстиями 10, каждого шайбового сетчатого демпфера и опорными кольцами 1 и 2 пружины, выполнены состоящими из трех вибродемпфирующих слоев: первый слой - из дисперсного упруго-демпфирующего 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.

Похожие патенты RU2672218C1

название год авторы номер документа
ВИБРОИЗОЛЯТОР КОМБИНИРОВАННЫЙ С ШАЙБОВЫМ СЕТЧАТЫМ ДЕМПФЕРОМ 2016
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2637570C1
ВИБРОИЗОЛЯТОР КОМБИНИРОВАННЫЙ С ШАЙБОВЫМ СЕТЧАТЫМ ДЕМПФЕРОМ 2016
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2645467C1
КОМБИНИРОВАННАЯ ПРУЖИНА КОЧЕТОВА 2016
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2637566C1
ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ СИСТЕМА 2017
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2669229C1
КОМБИНИРОВАННАЯ ПРУЖИНА 2017
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2661648C1
ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ СИСТЕМА КОЧЕТОВА СО ВСТРОЕННЫМ ДЕМПФЕРОМ 2016
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2645476C1
КОМБИНИРОВАННАЯ ПРУЖИНА КОЧЕТОВА СО ВСТРОЕННЫМ ДЕМПФЕРОМ 2016
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2645477C1
КОМБИНИРОВАННАЯ ПРУЖИНА КОЧЕТОВА 2016
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2650277C2
КОМБИНИРОВАННАЯ ПРУЖИНА 2016
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2650333C2
КОМБИНИРОВАННАЯ ПРУЖИНА С УПРУГОДЕМПФИРУЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ 2017
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2662355C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 672 218 C1

Реферат патента 2018 года ВИБРОИЗОЛЯТОР КОМБИНИРОВАННЫЙ С ШАЙБОВЫМ СЕТЧАТЫМ ДЕМПФЕРОМ

Изобретение относится к машиностроению. Пружина выполнена цилиндрической винтовой и состоит из двух частей со встречно направленными концами. На опорных витках пружины выполнены опорные кольца. Первая часть пружины имеет витки прямоугольного сечения с закругленными кромками, а вторая часть выполнена полой. Встречно направленный конец первой части размещен в полости второй. Зазоры сегментного профиля контактирующих частей пружины заполнены антифрикционной смазкой. На конце второй части пружины установлена уплотнительная манжета для предотвращения утечки смазки. Первую часть винтовой пружины охватывает трубка из демпфирующего материала. Зазоры в первой части винтовой пружины заполнены крошкой из фрикционного материала. К опорным кольцам пружины через вибродемпфирующие прокладки присоединены два оппозитно расположенных шайбовых сетчатых демпфера. Основной сетчатый упругий элемент каждого демпфера фиксируется нижней и верхней нажимной шайбами. Нижняя шайба соединена с основанием, выполненным в виде пластины с крепежными отверстиями. Верхняя нажимная шайба соединена с центрально расположенным поршнем, охватываемым с зазором соосно расположенной гильзой, соединенной с основанием. Между нижним торцом поршня и днищем гильзы расположен упругий элемент. Достигается повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 672 218 C1

Виброизолятор комбинированный с шайбовым сетчатым демпфером, содержащий цилиндрическую винтовую пружину, на опорных витках которой выполнены опорные кольца, состоящую из двух частей со встречно направленными концами, одна часть из которых имеет витки прямоугольного сечения, а другая часть пружины выполнена полой, при этом встречно направленный конец первой части размещен в полости второй, зазоры сегментного профиля контактирующих частей пружины заполнены антифрикционной смазкой, при этом на конце второй части пружины установлена уплотнительная манжета для предотвращения утечки смазки, а первую часть винтовой пружины, выполненную с витками прямоугольного сечения с закругленными кромками, охватывает трубка из демпфирующего материала, например полиуретана, а зазоры в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из фрикционного материала, выполненного из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, в мас. %: смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных смол в соотношении 1:(0,2-1,0) в количестве 28÷34%; волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0), в количестве 12÷19%; графит в количестве 7÷18%; модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремния, в количестве 7÷15%; баритовый концентрат в количестве 20÷35%; тальк в количестве 1,5÷3,0%, или зазоры в первой части винтовой пружины, выполненной с витками прямоугольного сечения, которую охватывает трубка из демпфирующего материала, заполнены крошкой из спеченного фрикционного материал на основе меди, который содержит цинк, железо, свинец, графит, вермикулит, медь, хром, сурьму и кремний, при следующем соотношении компонентов, мас. %: цинк 6,0÷8,0; железо 0,1÷0,2; свинец 2,0÷4,0; графит 3,0÷7,0; вермикулит 8,0÷12,0; хром 4,0÷6,0; сурьма 0,05÷0,1; кремний 2,0÷3,0; медь - остальное, при этом относительно комбинированной пружины с ее встречно направленными частями и со встречно направленными концами пружины, к ее опорным кольцам присоединены два оппозитно расположенных шайбовых сетчатых демпфера, каждый из которых содержит два оппозитно и осесимметрично расположенных относительно общего для них вибродемпфирующего основания упругих элемента сетчатого типа, закрепленных на общем основании посредством пластин с крепежными отверстиями, при этом каждый из упругих элементов сетчатого типа содержит основание, упругий сетчатый элемент и шайбы, взаимодействующие со втулками, основание выполнено в виде пластины с крепежными отверстиями, основной сетчатый упругий элемент нижней частью опирается на основание и фиксируется нижней шайбой, жестко соединенной с основанием, а верхней частью фиксируется верхней нажимной шайбой, жестко соединенной с центрально расположенным поршнем, охватываемым с зазором соосно расположенной гильзой, жестко соединенной с основанием, а между нижним торцом поршня и днищем гильзы расположен упругий элемент, выполненный комбинированным из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном, или сетчатым с параметрами сетчатой структуры, как у основного упругого сетчатого элемента, отличающийся тем, что вибродемпфирующие прокладки, расположенные между основанием каждого шайбового сетчатого демпфера и опорными кольцами пружины, выполнены состоящими из трех вибродемпфирующих слоев: первый слой выполнен из дисперсного упругодемпфирующего материала, в котором использована крошка вспененного полимера с крошкой твердых вибродемпфирующих материалов, 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 использована губчатая резина, иглопробивной материал типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, а также нетканый вибродемпфирующий материал.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2672218C1

ВИБРОИЗОЛЯТОР КОМБИНИРОВАННЫЙ С ШАЙБОВЫМ СЕТЧАТЫМ ДЕМПФЕРОМ 2016
  • Кочетов Олег Савельевич
RU2637570C1
RU 2014110221 A, 27.09.2015
JP S5620843 A, 26.02.1981
Способ определения оптимального усилия прессования изделий из термореактивных пресс-материалов 1984
  • Ставров Василий Петрович
  • Муллин Викентий Валентинович
  • Ткачев Виктор Михайлович
SU1158899A2

RU 2 672 218 C1

Авторы

Кочетов Олег Савельевич

Даты

2018-11-12Публикация

2017-09-07Подача