Виброизолятор Советский патент 1983 года по МПК F16F7/14 

Изобретение относится к устройст вам для защиты объектов от простран ственных динамических нагрузок и может быть использовано в любой области техники. Известны виброизолятори, содержа щие винтовые цилиндрические прукины и элементы крепления пружин к; объекту и основанию l . Описываемые виброизоляторы обеспечивают только однонаправленную защиту объектов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является виброизолятор, содержащий корпус, упругий элемент в виде набора скрепленных колец, предназначенный для крепления корпуса с объектом, и элементы крепления упругих элементов к объекту и корпусу 22 . Известный виброизолятор не обеспечивает качественной пространственной защиты объектов при длительных сроках эксплуатации, поскольку тросы сравнительно быстро необратимо вытягиваются под динамической нагрузкой. Целью изобретения является повы шение эффективности пространственно виброизоляции. Указанная цель достигается тем, что в виброизоляторе, содержащем корпус, упругий элемент, предназначенный для крепления корпуса с объектом, и элементы крепления упругих элементов к объекту и корпусу, упру гий элемент выполнен в виде установ ленных в параллельных плоскостях двух однопролетных арок и размещенно между ними двухпролетной арки, конц всех .арок размещены в элементах кре лепия к корпусу, а элементы крепления к объекту установлены в центре двухпролетной арки. На фиг. 1 изображен упругий элемент, фронтальный вид; на фиг, 2 то же, вид в плане; на фиг. 3 - виб роизолятор, вид в аксонометрии; на . фиг. 4 - элементы крепления упругих элементов. Виброизолятор содержит упругий элемент (фиг. 1 и 2), выполненный в виде установленных в параллельных плоскостях двухпролетной арки 1 (центральная арка) и двух однопроле ных арок 2 и 3. Двухпролетная арка установлена между арками 2 и 3. Кон цы всех арок (точки Л и С) установлены в элементах крепления к корпус (не показаны), а центр двухпролетно арки (точка в) установлен в элемент крепления к объекту (не показаны). Арки 2 и 3, в зависимости от необхо димости получения требуемой линейной или. нелинейной силовой характеристи ки упругого элемента, выставляются относительно двухпролетной арки свободно (без натяга), с натягом, с зазором. Арки изготовлены из стальных прутков круглого сечения с высокими механическими характеристиками либо (для повышения прочности и трения в структуре) из жгутов, свитых из стальных пруткор. В плоскости ZX Двухпролетная арка имеет жесткость одинаковую по всем направлениям, тогда как жесткость арки вдоль оси меньше ее жесткости в плоскости ZX. С установкой по бокам арки 1 однопролетных арок 2 и 3 появляется возможность выравнять жесткости и сделать их примерно одинаковыми по всем осям X, Y, Z, поскольку по оси Y арки 2 и 3 имеют возможность деформироваться совместно с аркой 1, чем увеличивается жесткость последней и устраняется анизотропия упругих свойств. Центры арок 2 и 3 могут быть жестко соединены, если требуется по оси Y получить существенное ужесточение силовой характеристики (ударные режимы) . Е.СЛИ объект имеет небольшие габариты и вес, то достаточно применение одного упругого элемента в видеарки (фиг. 1 и 2)„ В тех случаях, когда объекты имеют протяженную форму применяются виброизоляторы, содержащие набор предлагаемых упругих элементов. Виброизолятор (фиг. 3) содержит корпус, выполненный, например, из двух рам 4 и 5,. соединенных планками б, набор упругих элементов в виде арок 1 и 2, при этом конец каждой арки размещен в элементах крепления 7 к корпусу (корпус жестко связан с основанием, которое не показано) , а центр соединен с элементом крепления 8 к объекту 9. Таким образом, объект 9 подвешен в данном случае на восьми упругих элементах, выполненных в виде арок 1 и 2, при этом четыре упругих- элемента расположены с одного его торца, а четыре - с другого, благодаря чему обеспечивается изотропия упругих свойств по всем направлениям пространства. Упругие элементы установлены по диагонали рам 4 и 5. Все три арки имеют одинаковую общую длину, т.е. соединены своими концами: в точках А и С устанавливаются элементы крепления 7 к корпусу (или, что то же самое, к основанию), а в центре (точка в) двухпролетной арки размещается элемент крепления 8 к объекту 9, т.е. с объектом.соединена своим центром только Двухпролетная арка. Жесткость упругого элемен1а можно эффективно менять, изменяя расстояние между точками А и С, т.е. поджимая или растягивая арки. Этот

же результат достигается путем варь ирования их геометрических свойств.

Если у объекта свободными (т.е. допускакнцими размещение упругих элементов) являются два противоположных торца, то используется подвеска, показанная на фиг. 1, если свободны все грани (фиг. 4), то возможна подвеска только на двухпролетных арках.

Виброизолятор (фиг. 3) работает

следующим образом. - При взаимодействии со стороны основания .интенсивности пространственных динамических нагрузок начинается деформация упругих элементов, при этом в плоскости ZX (-фиг. 1) работают двухпролетные арки 1, а в направлении Y работают однопролетная 2 или 3 (правая или левая - в зависимости от полупериода колебаний) и двухпролетная 1 арки совместно, благодаря чему обеспечивается изотропия упругих (жесткостных) свойств по всем направлениям пространства и снижение до заданного

уровня динамических нагрузок, т.е. имеет место эффективная равноценная пространственная защита объекта. В случае возникновения резонанса или в аварийном режиме, когда реальная динамическая нагрузка превышает номинальную, вступают в работу упругие упоры: болт 10 (фиг. 4) начинает биться о резиновую шайбу 11, благодаря перегрузки уменьшаются, резонансные . пики сглаживаются.

Таким образом, такое выполнение виброизолятора позволяет повысить эффективность пространственной виброизоляции.

ВИБРОНЗОЛЯТОР, содержащий корпус,, упругий элемент, предназначенный для крепления корпуса с объектом, и элементы крепления упругих элементов к объекту и корпусу, о т -Л и чающийся тем, что, с целью повышения эффективности пространственной виброизоляции, упругий элемент выполнен в виде установленных в параллельных плоскостях двух однопролетных арок и размещенной между ними двухпролетной арки, концы всех арок размещены в элементах крепления к корпусу, а элементы крепления к объекту установлены в центре двухпролетной арки. СЛ С ч