Виброизолирующая подвеска Советский патент 1986 года по МПК F16F13/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к виброзащитной технике.

Цель изобретения - повышение эффективности виброизоляции за счет получения квазинулевой жесткости.

На фиг. 1 изображена виброизолирующая нодвеска в положении статического равновесия; на фиг. 2 -- унругая характеристика подвески в направлении одной из трех взаимно перпендикулярных осей; на . 3 - то же, при повороте вокруг одной из трех взаимно перпендикулярных осей.

Виброизолирующая подвеска состоит из расположенных вертикально упругих элементов 1, расположенных горизонтально в профильной плоскости упругих элементов 2 и расположенных горизонтально в фронтальной плоскости упругих элементов 3. Все упругие элементы предварительно поджаты, прикреплены шарнирно одними концами к основанию 4, а вторыми - к объекту 5 виброизоляции по три в вершинах условного прямоугольного параллелепипеда 6 и ориентированы по его ребрам. Р, М - восстанавливающая сила и восстанавливающий момент, (5, - линейное смещение и угол поворота объекта виброизоляции.

Виброизолирующая подвеска работает следующи.м образом.

Г1ри смещении объекта 5 виброизоляции вдоль вертикальной оси деформируются упругие элементы 1, которые выполняют роль основных упругих элементов. При этом одна половина упругих элементов 1 укорачивается, а другая удлиняется. Упругие силы укорачивающихся элементов 1 направлены так, что они фепятствуют вертикальному смещению, а упругие силы удлиняющихся элементов 1, благодаря предварительному поджатию, вначале способствуют, а затем препятствуют вертикальному с.мещению объекта 5 виброизоляции. Одновременно с деформацией упругих элементов удлиняются и изменяют свое направление действия упругие элементы 2 и 3, которые в положении статического равновесия перпендикулярны вертикальной оси. Упругие элементы 2 и 3 при смещении объекта 5 виброизоляции вдоль вертикальной оси выполняют роль компенсаторов жесткости. Благодаря предварительному поджатию и ориентации в пространстве по ребрам условного прямоугольного параллелепипеда 6 упругие силы элементов 2 и 3 направлены в сторону, способствующую вертикальному смещению объекта 5 виброизоляции.

Таким образом, восстанавливающая сила виброизолирующей подвески при смещении объекта 5 виброизоляции вдоль вертикальной оси (кривая I, фиг. 2) является суммарной, нолученной в результате сложения восстанавливающих сил от действия укорачивающихся (прямая II, фиг. 2) и удлиняющихся (прямая III, фиг. 2) упругих элементов 1 и от действия упругих элементов 2 и 3 (кривая IV, фиг. 2).

В направлении двух других взаимно перпендикулярных осей виброизолирующая подвеска работает аналогично. При смещении объекта 5 виброизоляции вдоль горизонтальной оси, лежащей в профильной плоскости, роль основных выполняют упругие элементы 2, а роль компенсаторов жесткости - упругие элементы 1 и 3. При смещении объекта 5 виброизоляции вдоль горизонтальной оси, лежащей в фронтальной плоскости, ос0 новными являются упругие элементы 3, а ком пенсаторами жесткости - упругие элементы 1 и 2.

При повороте объекта 5 виброизоляции в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси дефор.мируются упругие элементы 2

5 и 3, лежащие в горизонтальной плоскости и выполняющие роль основных. При этом, одна половина упругих элементов 2 и 3 укорачивается, а другая удлиняется. Упругие силы укорачивающихся элементов 2 и 3 направлены так, что они препятствуют повороту вокруг вертикальной оси, а упругие силы удлиняющихся элементов 2 и 3, благодаря предварительному поджатию, вначале способствуют, а затем препятствуют повороту объекта виброизоляции вокруг верти5 калькой оси. Одновременно с деформацией упругих элементов 2 и 3 удлиняются и изменяют свое направление действия упругие элементы 1, которые в положении статического равновесия параллельны вертикальной оси. Упругие элементы 1 при повороте объ0 екта 5 виброизоляции вокруг вертикальной оси выполняют роль компенсаторов жесткости. Благодаря предварительному поджатию и ориентации в пространстве по ребрам прямоугольного параллелепипеда 6 упругие силы элементов 1 направлены в сторону,

способствующую повороту объекта 5 виброизоляции вокруг вертикальной оси.

Таким образом, восстанавливающий момент от действия упругих сил виброизолиQ рующей подвески при повороте объекта 5 виброизоляции в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси (кривая I, фиг. 3) является суммарным, полученным в результате сложения восстанавливающих моментов от действия упругих сил укорачивающих5 ся элементов 2 и 3 (кривая И, фиг. 3), от действия упругих сил удлиняющихся элементов 2 и 3 (кривая III, фиг. 3), от действия упругих сил элементов 1 (кривая IV, фиг. 3).

0При поворотах вокруг двух других взаимно перпендикулярных осей амортизирующая подвеска работает аналогично. При повороте объекта 5 виброизоляции в профильной плоскости вокруг горизонтальной оси роль основных выполняют упругие элементы 1 и

5 2, а роль компенсаторов жесткости - упругие элементы 3. При повороте объекта 5 виброизоляции в фронтальной плоскости вокруг горизонтальной оси основными являются упругие элементы 1 и 3, а компенсаторами жесткости - упругие элементы 2.

Вид упругих характеристик как в направлении трех взаимно перпендикулярных осей, так и при поворотах вокруг этих осей зависит от восстанавливающих сил основных упругих элементов и компенсаторов жесткости, что, в свою очередь, определяется жесткостью, длиной и предварительным

поджатием упругих элементов 1-3. При определенных значениях указанных параметров упругие характеристики вблизи положения статического равновесия имеют участки с близкой к нулевой жесткостью, что обеспечивает эффективную виброизоляцию объекта в направлении трех взаимно перпендикулярных осей и при поворотах вокруг этих осей, т. е. по всем шести степеням свободы объекта виброизоляции.

фиг. 2

Составитель Э. Неселовский

Редактор В. ПетрашТехред И. ВересКорректор В. Снницкая

Заказ 4215/35Тираж 880Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг.З