Виброзащитное устройство Советский патент 1990 года по МПК F16F15/02 

6z&utm

10

,8

сл

со

Јъ ND

to

Изобретение относится к машиностроению. Целью изобретения является повышение надежности за счет исключения потерь на трение в кинематических парах и расширение диапазона воспринимаемых нагрузок за счет обеспечения защиты объекта от действия как вертикальных, так и горизонтальных составляющих вибрационной нагрузки. Выполнение виброзащитного устройства в виде подвижного 1 и неподвижного 2 оснований и размещенных между ними основного упругого элемента 3 и корректоров жесткости, выполненных в виде стянутых пружинами роликов и шатунов, одни концы которых шарнирно связаны с подвижным основанием 1, а другие - с роликами, и соединение пружин в равносторонний треугольник обеспечивают при действии вибрационной нагрузки деформацию основного упругого элемента 3 и пружин и позволяют получить суммарную силовую характеристику с почти постоянным усилием на неподвижное основание 2. 3 ил.

х

Фш.1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам защиты различных объектов от вибрации.

Целью изобретения является повы- шение надежности за счет исключения потерь на трение в кинематических парах и расширение диапазона воспринимаемых нагрузок за счет обеспечения защиты объекта от действия как верти- кальных, так и горизонтальных составляющих вибрационной нагрузки.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема виброзащитного устройства; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - силовая характеристика устройства.

Виброзащитное устройство содержит подвижное 1 и неподвижное 2 основания и размещенные между ними основной уп- ругий элемент 3 и корректор жесткости выполненный в виде стянутых пружиной 4 роликов 5 и 6 и шатунов 7 и 8, один конец которых с помощью шарниров 9 и 10 связан с подвижным основанием 1, а другой - с роликами 5 и 6.

Устройство содержит также дополнительные шатун 11, ролик 12 и пружины 13 и 14, связывающие дополнительный ролик 12 с основными роликами 5 и 6 и соединенные в равносторонний треугольник с основной пружиной 4. Шатуны 7 , 8 и 11 выполнены одинаковой длины.

Отношения жесткостей пружин 4, 13 и 14 и основного упругого элемента 3 выбрано в пределах 0,08...О,12, отношение свободной длины основного упругого элемента 3 к натуральной дли- не 1 одного из шатунов 0,8...1,0, отношение расстояния 1, между точкой крепления одного из шатунов и осью основного упругого элемента 3 к натуральной длине 12 одного из шатунов выбрано в пределах 0,3...О,6, а свободная длина дополнительных пружины 13 и 14 выбрана равной 0,45...1,2 натуральной длины 17 одного из шатунов.

Зависимость (фиг. 3) безразмерного параметра нагрузки k Р/РН (где Р - рабочая нагрузка; Рн - пороговая нагрузка) от относительного перемещения подвижного основания 1 f А,1 (Л, осадка основного упругого элемента 3 или перемещение подвижного основания 1; 17 - натуральная длина шатуна) для виброзащитного устройства

с тремя корректорами жесткости определяется по формуле

,

(q- f)1

С ill С 4 Is

где Рв ----; у --; q -г-;

i и ° Ь3 7 Ь 14

I 5 г-;СэиС4- коэффициенты жесткости соответственно упругого элемента 3 и пружины 4 (13 и 14); Iз и I4 - свободная длина соответственно упругого элемента 3 и пружины 4 (13 и 14); I, - расстояние от верхней точки крепления шатуна до оси упругого элемента 3.

При соответствующих значениях безразмерных параметров в определенном интервале амплитудных изменений колебательного процесса виброзащитное, устройство обладает квазинулевой жесткостью.

На графике фиг. 3 в интервале А-В, где сО 0,2-0,4, параметр нагрузки k имеет почти постоянное значение. Характер изменения k от Р в основном сохраняется, если безразмерные параметры имеют значения, лежащие в пределах: f 0,08...О,12; q 0,8...

...1; V 0,3...0,6; S 1,5...2,

произведение последних двух парамет- Ij

ров равно Y S 0,45...1,2. Безразмерный силовой параметр Р0 определяет величину параметра нагрузки k, не изменяя при этом характера зависимости этого параметра от d1.

Виброзащитное устройство работает следующим образом.

Под действием вертикальной составляющей силы со стороны виброактивного оборудования на подвижное основание 1 последнее начинает перемещаться, деформируя основной пругий элемент 3, сила упругости которого начинает увеличиваться по линейному закону.

При этом усилие через шатуны 7, 8 и 11 корректоров жесткости передается пружинам 4, 13 и 14, сила упругости которых растет также линейно в горизонтальном направлении. Однако вертикальная составляющая этого усилия, передающаяся через шатуны 7, 8 и 11 уменьшается с уменьшением их угла наклона. Тем самым обеспечивается почти постоянное силовое воздействие

на неподвижное основание 2, с которым связан защищаемый объект, а наличие связанных между собой посредством пружин 4, 13 и 14 корректоров жесткости, опирающихся с одной стороны роликами 5, 6 и дополнительным роликом 12 на неподвижное основание 2, а с другой стороны кинематически связанных посредством шатунов 7, 8 и 11 с подвижным основанием 1 и основным упругим элементом 3, позволяет также гасить горизонтально направленную вибрацию.

Конструкция виброзащитного устройства позволяет повысить надежность его работы и обеспечить защиту объекта от воздействия разнонаправленной вибрации.

Формула изобретения

Виброзащитное устройство, содержащее подвижное и неподвижное основание и размещенные между ними основной упругий элемент и корректор жесткости,

13

Ь

Точна крепления шатуна. Фиг.з

выполненный в виде стянутых пружиной роликов и шатунов, один конец которых шарнирно связан с подвижным основанием, а другой - с роликами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения диапазона воспринимаемых нагрузок, оно снабжено дополнительными шатуном, роликом и пружинами, стягивающими последний с основными роликами и соединенными в равносторонний треугольник с основной пружиной, отношение жест- костей пружин и основного упругого

элемента выбрано в пределах 0,08... . . .0, 12, отношение свободной длины основного упругого элемента к длине шатуна 0,8... 1,0, отношение расстояния между точкой крепления шатуна и осью основ0 ного упругого элемента к длине шатуна выбрано в пределах 0,3...О,6, а свободная длина дополнительной пружины выбрана равной 0,45...1,2 длины шатуна.

11

К

Авt

Фиг.Э