Виброизолятор Советский патент 1987 года по МПК F16F15/02 

гий элемент 3 с источником 4 вибрации, основной и дополнительный компенсаторы жесткости, выполнешные в виде подвижно установленных на штоке ползунков 6 и 9, связываемых с источником 4 вибрации рессор 7 и 11 и установленных между ползунками и рессорами промежуточных элементов 8 и 12, позволяет при перестройке виброизолятора на новую нагрузку, во вре1

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для защиты объектов от вибраций.

Целью изобретения является повы- щение эффективности виброизоляции путем снижения динамических нагрузок на защищаемый объект при перестройке виброиз олятора,

На фиг,1 схематически изображен виброизолятор, продольный разрез; на фиг,2 - силовые характеристики компенсаторов жесткости; на фиг,3 - силовая характеристика виброизолятора при перестройке на новую нагрузку

Виброизолятор содержит шток 1, связываемый с защищаемый объектом 2 и через несущий упругий элемент 3 с источником 4 вибрации, основной компенсатор жесткости, выполненный в ви де подвижно установленных на штоке; 1 и размещенных в боковых отверстиях кольцевой обоймы 3 ползунов 6, связываемых с источником 4 вибрации рее сор 7 и установленных между ними промежуточных элемеЛов 8, а также дополнительный компенсатор жесткости установленный параллельно основному и выполненный в виде ползунка 9 с кольцевой обоймой 10, рессор 11 и промежуточных элементов 12 Рессоры 11 также предназначены для связи с источником 4 вибрации. Длина рабочей поверхности 13 ползунка 9 выбрана большей длины рабочей поверхности 14 ползунков 6, Связь основного и допол нительного компенсаторов жесткости со штоком 1 осуществляется силами трения ползунков 6 и 9 о шток I. Между ползунком 9 и кольцевой обоймой 5 установлены паралельно друг другу

30365

мя которой происходит отключение основного компенсатора жесткости, сохранить комп:енсацию жесткости несущего упругого элемента за счет корректирующего воздействия дополнительного компенсатора жесткости, что позволяет в 3-5 раз снизить динамические нагрузки на защищаемый объект и повысить эффективность виброизоляции, 3 ил.

10

15

20

25

30

35

40

упругие элементы 15 и демпфер 16. Рабочие поверхности 13 и 14 выполнены из условия обеспечения суммарной силовой характеристики основного, и дополнительного компенсаторов жесткости, которая в пределах размаха колеба1шй источника 4 вибрации выбрана равной по модулю, но противоположной по знаку жесткости несущего упругого элемента 3, Таким образом, жесткость виброизолятора при относительных перемещениях источника 4 вибрации и штока 1 в пределах размаха колебаний 2А будет близка к нулю.

Виброизолятор работает следующим образом.

При постоянной статической нагрузке на защшцае1У1Ый объект 2 колебания источника 4 вибрации будут восприниматься несущи упругим элементом 3, Вместе с источником 4 вибрации будут колебаться промежуточные элементы 8, перекатываясь при этом по рабочей поверхности 14 ползунков 6, не касаясь кольцевой обоймы 5, и промежуточные элементы 12, перекатываясь по прямолинейному участку а рабочей поверхности 13 ползунка 9, В этот момент корректирующее воздействие производится лишь основным компенсатором жесткости, а Дополнительный компенсатор выключен из работы. При изменении ст атической нагрузки на защищаемый объект 2 происходит перестройка виброизолятора. Шток 1 при этом перемещается вверх или вниз в зависимости от того, увеличивается или уменьшается статическая нагрузка.

При относительном перемещении штока 1 и источника 4 вибрации на величину, большую амплитуды колебаний А, промежуточные элементы 8 сходят с криволинейной рабочей поверхности 14 ползунков 6, упираются в кольцевую обойму 5 и перемещают ее вместе с ползунками 6 относительно штока 1 Во время таких перемещений ползунки 6 освобождаются от прижимных усилий промежуточных элементов 8, в результате чего значительно уменьшается сила трения ползунков 6 о шток 1. При перемещении кольцевой обоймы 5 деформируются упругие .элементы 15, жесткость которых может быть во много раз меньше жесткости несущего упругого элемента 3, а ползунок 9 в это время остается неподвижным относительно штока 1, Основной компенсатор жесткости при этом отключается, и работает только дополнительный. Во время этого перемещения промежуточных элементов 8 и 12 происходит также перемещение ползунков 6 основного компенсатора жесткости на величину /1X и соответственно смещение силовой характеристики, которая реализуется при обратном коде промежуточных элементов, во время которого работают оба компенсатора, так как промежуточные элементы 8 попадают на криволинейную поверхность 14 ползунков 6, При перемещений промежуточного элемента 12 на прямолинейный участок а рабочей поверхности 13 дополнительный компенсатор отключается, и работает только основной. При этом упругие элементы 15 будут возвращать ползунок 9 вместе с обоймой 10 в исходное положение относительно ползунков 6,

Более детально переходной процесс перестройки при увеличении нагрузки на величину ДР изображен на фиг.З. При перемещении промежуточных элементов 8 и 12 по ползункам компенсаторо при действии статической нагрузки Р суммарная жесткость устройства равна нулю (участок 0-2, фиг.З). Далее происходит отключение основного компен сатора жесткости, а дополнительный на участке 2-5 оказывает постоянное усилие вдоль оси устройства, поэтому нарастание усилия на участке 2-5 происходит за счет жесткости несущего упругого элемента 3. Во время этого перемещения промежуточных

10

15

20

Q

303654

элементов 8 и 12 происходит перемещение ползунков основного компенсатора жесткости на величину ЛХ, а соответственно и смещение его силовой характеристики, которая реализуется при обратном ходе промежуточных элементов 8 (смещение одной половины силовой характеристики основного компенсатора жесткости, фиг,,2).

При обратном ходе промежуточных элементов 8 и 12 на участке 5-6 работают оба компенсатора, но дополнительный компенсатор дает постоянное усилие, а жесткость основного суммируется с жесткостью несущего упругого элемента 3, поэтому отрезок 5-6 более крутой, чем отрезок 2-5.

На участке 6-7 суммарная жесткость виброизолятора равна нулю, поэтому этот участок горизонтален. На участке 7-8 из-за смещения силовой характеристики основного компенсатора жесткости суммарная жёсткость 25 устройства отрицательна, поэтому наклон этого участка направлен влево, и на этом участке происходит нарастание силового воздействия на защищаемый объект. При переходе с точки 8 до точки 9 дополнительный компенсатор жесткости отключен, а нулевая жесткость обеспечивается основным ко мпенсатором жесткости, поэтому этот участок горизонтален. На этом участке происходит перемещение дополнительного компенсатора жесткости за счет воздействия упругих элементов 15, На участке 9-10 включается до-. полнительный компенсатор жесткости, но суммарная жёсткость .остается нулевой, поэтому этот участок тоже горизонтален. Силовая характеристика цикла при перестройке ((1мг.З) дана для случая, когда смещение дополнительного компенсатора жесткости при обратном ходе промежуточных элементов 8 и 12 равно величине дХ, но практически дополнительный компенсатор жесткости может не успеть переместиться на эту величину за один цикл колебаний, тогда это перемещение осуществляется за несколько циклов. После стабилизации положения ползунков силовая характеристика.виброизолятора будет представляться горизонтальным отрезком 5 - 0, соот30

зь

40

45

5

ветствующим новой нагрузке Рр -. В виброизоляторе за счет сочетания силовых характеристик основного

и дополнительного компенсаторов жесткости при перестройке сохраняется компенсация жесткости несущего упругого элемента, и обеспечивается плавный переход на новую нагрузку. Виброизолятор позволяет в 3 - 5 раз снизить динамические нагрузки на защищаемый объект, возникающие при перестройке, и тем самым повысить эффек- тивносФь виброизоляции.

Формула изобретения

Виброизолятор, содержащий щток, cвязывae в IЙ с защищаемым объектом и через несущий упругий элемент с источником вибрации, и компенсатор

жесткости, выполненный в виде подвижно установленных на штоке ползунков, связываемых с источником вибрации рессор и установленных между ними промежуточных элементов, отлич аю- щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности виброизоляции, он снабжен дополнительным компенсатором жесткости, установленным параллельно и выполненным аналогично основному, рессоры которого также предназначены для связи с Источником вибрации, а длина рабочей поверхности его ползунка выбрана больщей длины рабочей поверхности ползунков основного компенсатора.

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для защиты объектов от вибрации. Целью изобретения является повышение эффективности виброизоляции путем снижения динамических нагрузок на з ащищаемый объект при перестройке виброизолятора. Выполнение виброизолятора, содержащего шток 1, связываемый с защищаемым объектом 2 и через несущий упруЧ, (Л со со о со Од СП 7777

.jr

Составитель Е.Савостин Редактор Э.Слиган Техред В. Кадар Корректор В,Бутяга

Заказ 3563/37 Тираж 811 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва,.Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4