ВИБРОИЗОЛЯТОР УНИВЕРСАЛЬНЫЙ Российский патент 2025 года по МПК F16F7/08 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для демпфирования вибрационных нагрузок от объекта, расположенного над или под виброизолятором.

Известен комбинированный виброизолятор по патенту РФ №2739826, содержащий основание, подвижную в осевом направлении платформу, буферный ограничительный элемент из эластомера, упругий элемент из дискретно установленных упругодемпфирующих стержней, контактирующих по внешнему периметру с эластомером, с образованием демпфера сухого трения в виде кинематической поступательной пары, упругодемпфирующие стержни жестко закреплены, а эластомер установлен в основании, подвижная платформа выполнена со штоком, взаимодействующим торцевой поверхностью с верхним торцом эластомера.

Недостатками данного изобретения являются невозможность получения неизменной, квазинулевой, интегральной демпфирующей характеристики комплекса упругодемпфирующих стержней и ограничительного элемента из эластомера, неуниверсальность, т.е. функциональность при действии вибрационных нагрузок от объекта, размещенного только над (на) виброизолятором.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является виброизолятор по патенту РФ №2783215, содержащий основание, подвижную платформу с прикрепленным к ней штоком, упругодемпфирующие стержни, дискретно размещенные по окружности и закрепленные одним концом в основании, внутри которых концентрично размещен ограничительный элемент из эластомера, выполненный в виде осесимметричной втулки, опирающейся на основание, шток размещен внутри втулки и оперт на ее верхний торец, основание выполнено с отверстием для свободного прохождения штока.

Недостатками данного изобретения являются невозможность получения мягкой, вплоть до квазинулевой интегральной демпфирующей характеристики упругодемпфирующих стержней и ограничительного элемента, неуниверсальность, т.е. способность выполнять свои функции только при действии вибрационных нагрузок от объекта, установленного непосредственно или через промежуточные элементы на виброизолятор, невозможность оперативной бесступенчатой корректировки интегральной характеристики в процессе эксплуатации.

Технической проблемой, решаемой предложенным изобретением, является создание виброизолятора с достижением следующих результатов - повышение эффективности виброизоляции за счет конструктивного обеспечения независимой от амплитуды вибрационной нагрузки интегральной характеристики взаимодействующих упругодемпфирующих стержней и эластомера, возможности оперативной бесступенчатой корректировки интегральной характеристики под изменившиеся эксплуатационные параметры источника вибрационных нагрузок, универсальности, т.е. способности демпфировать вибрационные нагрузки независимо от расположения источника вибрационных нагрузок как над виброизолятором, так и под ним.

Указанные технические результаты достигаются тем, что универсальный виброизолятор, содержащий платформу, основание с отверстием под шток, упругодемпфирующие стержни, ограничительный элемент из эластомера в виде втулки, установленной на основании и контактирующей по внешнему периметру с упругодемпфирующими стержнями с образованием демпфера сухого трения, а платформа выполнена неподвижной с отверстием под шток, закреплена на основании на расчетном расстоянии и снабжена обоймой, в обойме жестко зафиксированы верхние концы упругодемпфирующих стержней, обойма выполнена с устройством для регулирования расстояния ее от платформы и, соответственно, зоны контакта под нагрузкой упругодемпфирующих стержней с ограничительным элементом, платформа и основание снабжены соосными центраторами для штока с образованием кинематической пары, верхний и нижний концы штока выведены за пределы основания и платформы для присоединения сверху или снизу источника вибрационных нагрузок, при этом шток в срединной части снабжен буртом для опоры на верхний торец ограничительного элемента из эластомера.

На фигуре представлена схема реализации предложенного универсального виброизолятора.

Универсальный виброизолятор состоит из основания 1, неподвижной платформы 2, закрепленной на основании 1 на расчетном расстоянии, упругодемпфирующих стержней 3, ограничительного элемента 4 выполненного из эластомера в виде втулки, обоймы 5, в которой жестко зафиксированы верхние концы упругодемпфирующих стержней 3, обойма 5 выполнена с устройством регулирования 6 расстояния между обоймой 5 и платформой 2, основание 1 и платформа 2 снабжены соосными центраторами 7 для штока 8, выполненного с буртом 9 в срединной части и опертого на верхний торец ограничительной втулки 4, концы штока 8 выведены за пределы основания 1 и обоймы 5 для присоединения источника вибрационных нагрузок сверху или снизу.

Универсальный виброизолятор работает следующим образом.

После нагружения универсального виброизолятора статической составляющей нагрузки от источника вибрационных нагрузок и, соответственно, деформации ограничительного элемента 4, упругодемпфирующие стержни 3 надвигаются на ограничительный элемент 4 с помощью устройства регулирования 6 высоты обоймы 5 относительно платформы 2. В результате надвижки на деформированный ограничительный элемент 4 упругодемпфирующие стержни 3 получают деформацию изгиба, величина которой будет зависеть для данного типоразмера упругодемпфирующих элементов 3 от расположения их точки контакта с ограничительным элементом 4. В процессе работы виброизолируемого объекта под действием меняющихся в течение цикла значений вибрационной нагрузки точка контакта упругодемпфирующих стержней 3 с ограничительным элементом 4 будет реверсивно перемещаться относительно отрегулированного статического положения с соответствующими противоположными изменениями мгновенных жесткостей с получением мягкой, вплоть до квазинулевой, их интегральной величины.

В случае изменения эксплуатационных параметров источника вибрационных нагрузок оперативно выполняется бесступенчатая подстройка универсального виброизолятора за счет увеличения или уменьшения расстояния между обоймой 5 и платформой 2 с соответствующей корректировкой точки касания упругодемпфирующих стержней 3 с ограничительным элементом 4, а, следовательно, и их интегральной характеристики.

Технико-экономическим преимуществом предлагаемого виброизолятора являются универсальность, заключающаяся в возможности применения одной и той же конструкции для виброизоляции от источника вибрационных нагрузок, расположенного над или под виброизолятором, высокая эффективность рассеивания энергии, достигаемая суммированием демпфирующих свойств эластомера, упругих стержней и демпферов сухого трения, образующихся в скользящем контакте эластомера с упругими стержнями и со штоком, широкий диапазон демпфирующих возможностей достигаемый заменой в обойме на соответствующие формы и размеры сечений упругих стержней, а также регулировкой положения точки контакта упругодемпфирующих стержней с эластомером перемещением обоймы с получением требуемой интегральной постоянной, вплоть до квазинулевой, демпфирующей характеристики.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для демпфирования вибрационных нагрузок от объекта, расположенного над или под виброизолятором. Виброизолятор содержит основание с отверстием под шток, платформу, упругодемпфирующие стержни, ограничительный элемент из эластомера в виде втулки, установленной на основании и контактирующей по внешнему периметру с упругодемпфирующими стержнями. При этом он снабжен обоймой, платформа выполнена неподвижной с отверстием под шток и закреплена на расчетном расстоянии на основании. Верхние концы упругодемпфирующих стержней жестко зафиксированы в обойме, а обойма установлена на платформе и снабжена устройством для регулирования расстояния ее от платформы. Платформа и основание снабжены соосными центраторами для штока с образованием кинематической пары. При этом верхний и нижний концы штока выведены за пределы основания и обоймы для присоединения источника вибрационных нагрузок, а в срединной части шток снабжен буртом в качестве опоры штока на верхний торец ограничительной втулки из эластомера. Техническим результатом является повышение эффективности виброизоляции. 1 ил.

Виброизолятор, содержащий основание с отверстием под шток, платформу, упругодемпфирующие стержни, ограничительный элемент из эластомера в виде втулки, установленной на основании и контактирующей по внешнему периметру с упругодемпфирующими стержнями, отличающийся тем, что он снабжен обоймой, платформа выполнена неподвижной с отверстием под шток и закреплена на расчетном расстоянии на основании, верхние концы упругодемпфирующих стержней жестко зафиксированы в обойме, а обойма установлена на платформе и снабжена устройством для регулирования расстояния ее от платформы, платформа и основание снабжены соосными центраторами для штока с образованием кинематической пары, верхний и нижний концы штока выведены за пределы основания и обоймы для присоединения источника вибрационных нагрузок, а в срединной части шток снабжен буртом в качестве опоры штока на верхний торец ограничительной втулки из эластомера.