КОМБИНИРОВАННАЯ ВИБРОИЗОЛИРУЮЩАЯ ОПОРА Российский патент 2020 года по МПК F16F9/05 F16F15/27 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к виброизолирующим средствам неуравновешенных элементов агрегатов и машин.

Виброизоляция неуравновешенных элементов машин и агрегатов осуществляется установкой под их основание специальных опор, воспринимающих колебания этих элементов и препятствующих их передаче на другие объекты.

Известен пневматический амортизатор [АС SU № 121648, Пневматический амортизатор, МПК F16F9/04, опубл. 07.03.1986], содержащий резервуар, кожух, пневмобаллон, установленный между крышками резервуара и кожуха и сообщенный с резервуаром, тороидальную оболочку, установленную между цилиндрическими стенками кожуха и резервуара.

Его достоинством является обеспечение стабильности статического положения. Недостатком этого амортизатора является то, что он имеет не постоянный уровень демпфирования колебаний, который изменяется практически скачкообразно.

Известна пневматическая подвеска [патент № 2325568 RU, Пневматическая подвеска, МПК F16F9/04, B60G11/26, опубл. 27.05.2008 Бюл. №15], содержащая резинокордную оболочку с крышкой, образующие основную рабочую полость, дополнительную емкость, установленную соосно и внутри основной рабочей полости, и расположенную между ними перегородку. На перегородке жестко закреплено клапанное устройство, выполненное в виде цилиндра. В торцевой крышке цилиндра выполнены осевые отверстия, эластичные клапаны, взаимодействующие с осевыми отверстиями в дне цилиндра и его торцевой крышке соответственно в начале хода сжатия и хода отбоя. В торцевой крышке цилиндра и его дне установлены обмотки электромагнитов. Внутри полости цилиндра установлен запорный клапан в виде поршня. Поршень имеет с обеих сторон направляющие магнитопроводящие сердечники, снабженные возвратными пружинами, установленными внутри обмоток электромагнитов, подключенных к системе управления клапаном.

График упругодемпфирующей характеристики свидетельствует о степени рассеивания энергии данной подвески. Однако наличие дополнительного объема делает подвеску достаточно громоздкой.

Наиболее близкой к заявляемой комбинированной виброизолирующей опоре по технической сущности и достигаемому техническому результату является комбинированная виброзащитная система [патент № 159456 RU, МПК F16F 9/05 опубл. 10.02.2016 Бюл. №4], которая содержит механическую часть, имеющую стол с четырьмя упругими элементами пассивной виброзащиты в виде резинокордных оболочек (РКО), на которые уложена массивная виброзащищаемая платформа. В непосредственной близости от РКО пассивной системы устанавливается верхняя РКО активной системы, а под ним, к нижней плоскости стола крепится нижняя РКО активной системы виброзащиты и при помощи реверсора соединяется с массивной виброзащищаемой платформой, на которой установлен датчик скорости.

Эффективность виброзащитной системы повышается за счет наполнения и опорожнения РКО активной системы в противофазе колебаниям массивной виброзащищаемой платформы согласно сигналу датчика скорости, поступающего в систему управления подачей воздуха в РКО.

Недостатком представленной конструкции является ее громоздкость. Три РКО, а также ресивер и реверсор имеют значительные габариты, что затрудняет использование данной конструкции.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей комбинированной виброизолирующей опоры путем уменьшения объема, занимаемого комбинированной виброизолирующей опорой.

Поставленная задача решается тем, что верхнее и нижнее РКО активной системы виброизоляции вместе с опорной площадкой, кронштейнами и реверсором устанавливаются внутри РКО пассивной системы.

Техническим результатом заявляемого технического решения является создание новой конструкции компактной комбинированной виброопоры с использованием релейной системы управления подачей газа в РКО активной системы.

Согласно предложенному техническому решению, внутри РКО пассивной системы, к ее нижнему фланцу на кронштейнах крепится опорная площадка, на которую сверху и снизу устанавливаются РКО активной системы. Верхнее РКО активной системы через кронштейны крепится к верхнему фланцу РКО пассивной системы и к этому же фланцу крепится реверсор, в который упирается нижняя РКО активной системы. На верхнем фланце РКО пассивной системы устанавливается также датчик скорости и штуцеры подачи воздуха в РКО пассивной системы и в РКО активной системы виброизоляции. Нижний фланец пассивной системы устанавливается на основание, а верхний фланец является платформой для установки неуравновешенных элементов агрегатов и машин.

Сущность заявленного технического решения поясняется чертежом, где на Фиг. представлена схема комбинированной виброзащитной опоры с использованием резинокордных оболочек.

Комбинированная виброизолирующая опора состоит из резинокордной оболочки 1 пассивной системы виброизоляции закрепленной через нижний фланец 4 на основании 18 и активной системы состоящей из РКО 2 и 3 с фланцами 16 и 17, опорной площадки 8, кронштейнов 7 и 10, реверсора 9, блока управления 14 с датчиком скорости 11, ресивера 15 и соединительных трубопроводов.

К нижнему фланцу 4 на кронштейнах 7 закреплена опорная площадка 8, на которую установлены верхняя РКО 2 и нижняя РКО 3 активной системы. Верхний фланец 16 РКО 2 активной системы через кронштейны 10 упирается в верхний фланец 13 РКО 1 пассивной системы. Нижний фланец 17 РКО 3 активной системы через реверсор 9 соединен с верхним фланцем 13. На верхнем фланце 13 установлен датчик скорости его движения 11, сигналы с которого подаются в блок управления 14 релейного типа, а также штуцер 5 для заполнения воздухом РКО 1 пассивной системы от ресивера 15 через блок управления 14, штуцеры 6 и 12 для наполнения и опорожнения РКО 2 и 3 активной системы. К верхнему фланцу 13 крепится объект виброизоляции 19.

Комбинированная виброизолирующая опора работает следующим образом.

РКО 1 пассивной системы виброизоляции через штуцер 5 от ресивера 15 заполняется воздухом под заданным давлением. Под этим же давлением одновременно с РКО 1 пассивной системы, блок управления заполняет воздухом через штуцеры 6 и 12 РКО 2 и 3 активной системы. При этом объект виброизоляции 19 вывешивается на опоре в среднем положении. Колебания объекта виброизоляции при его работе частично ослабляются РКО 1 пассивной системы виброизоляции. При этом сигналы с датчика скорости 11, установленного на верхнем фланце 13 поступают в блок управления 14 управляющего подачей воздуха в РКО 2 и 3 активной системы виброизоляции. Блок управления 14 подает воздух от ресивера 15 под давлением, превышающим давление в РКО 1 и в РКО 2 и 3 активной системы в противофазе колебаниям изолируемого объекта. Когда объект виброизоляции вместе с верхним фланцем 13 движется вниз, воздух под давлением, превышающим давление в РКО 1 пассивной системы и в РКО 2 активной системы, подается в РКО 2, создавая дополнительное усилие, передаваемое через кронштейны 10 на верхний фланец 13, препятствующее движению объекта виброизоляции 19 вниз, при этом, часть воздуха из РКО 3 активной системы стравливается блоком управления 14 в атмосферу таким образом, что в ней устанавливается давление равное давлению в РКО 1 пассивной системы. Когда объект вместе с верхним фланцем 13 движется вверх, воздух под давлением, превышающим давление в РКО 1 пассивной системы, подается в РКО 3 активной системы виброизоляции, усилие, которое через реверсор 9 передается верхнему фланцу 13 и изолируемому объекту 19 препятствует его движению вверх. При этом РКО 2 активной системы виброизоляции частично опорожняется и в нем устанавливается давление равное давлению в РКО 1. Наполнение и опорожнение РКО активной системы осуществляется блоком управления 14 релейного типа в противофазе колебаниям изолируемого объекта 19, что позволяет повысить эффективность системы виброизоляции при значительно меньших габаритных размерах опоры.

Комбинированная виброизолирующая опора содержит резинокордные оболочки (РКО) пассивной и активной систем виброизоляции. Верхняя и нижняя РКО активной системы виброизоляции вместе с опорной площадкой, кронштейнами и реверсором установлены внутри РКО пассивной системы. Достигается компактность конструкции комбинированной виброизолирующей опоры. 1 ил.

Комбинированная виброизолирующая опора, содержащая резинокордные оболочки (РКО) пассивной и активной систем виброизоляции, отличающаяся тем, что верхняя и нижняя РКО активной системы виброизоляции вместе с опорной площадкой, кронштейнами и реверсором установлены внутри РКО пассивной системы.