Амортизатор Советский патент 1992 года по МПК F16F7/08 

И

®иг1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам снижения интенсивности вибрации и может быть использовано для защиты при транспортировке и эксплуатации аппаратуры, чувствительной к динамическим воздействиям.

Известно техническое решение, содержащее подвижную платформу, неподвижное основание и связующие их упругие связи, включающие ось с регулятором их жесткости, шарнирно связанную с основанием и подвижной платформой, пружины сжатия, установленные на оси для взаимодействия с подвижной платформой через втулки. Ось выполнена с канавкой, в которой установлено демпфирующее кольцо 1.

Недостатками данного технического решения являются: отсутствие гашения колебаний в диапазоне низких частот вследствие высокой собственной частоты амортизатора, его сложность, обусловленная двумя шаровыми шарнирами, а значит эксплуатационная ненадежность; возможно ударное взаимодействие втулки и неподвижного основания при горизонтальных нагрузках; специальное устройство в виде демпфирующего кольца предусмотрено лишь для гашения вертикальных колебаний, для горизонтальных колебаний специального устройства не предусмотрено.

Наиболее близким техническим решением является устройство для гашения колебаний, содержащее основание, подвижную платформу для закрепления защищаемого объекта, которая расположена параллельно основанию и соединена с ним упругими связями. Платформа и упругие связи выполнены слоистыми из мягкой листовой стапи. скреплены прослойками из термопластичной полимерной композиции. Между платформой и защищаемым объектом установлены втулки 2.

Недостатками дзнной конструкции яв- гч -отся: отсутствие пространственной виб- розащит-j в области низких частот: значительней горизонтальная жесткость упругих связей. Поскольку жесткости упругих связей намного больше, чем легкость платформы, гфостраньтвенная 3; щита не реализуется. В связи с использованием плоской формы платформы, на которой крепится защищаемый объект, несущая способность устройства невелика. Ув личе- ние же несущей способности за счет увели- чения числа ртальных листов или их толщины ведет к росту резонансной час:о- ты и. следовательно, к ухудшению виброзащиты в области низких частот

Целью изобретения является повышение эффективности виброизоляции в области низких частот.

Поставленная цель достигается тем. что

упругие элементы выполнены в виде отрезков тросов, каждый из которых охвачен упругими втулками. Амортизатор снабжен регулятором натяжения, установленным на основании соосно упругим элементам, и

каждый из отрезков тросов связан с регулятором натяжения, а упругая слоистая платформа выгнута в сторону основания.

На фиг.1 изображен предлагаемый амортизатор; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1;

на фиг.З - упругая многослойная платформа до нагружения (а) и после нагружения (б).

Амортизатор состоит из неподвижного основания 1, упругой слоистой платформы 2, которая крепится к основанию тросами 3

через регулятор их натяжения. Слоистая упругая платформа выполнена не менее чем из трех слоев: двух внешних металлических пластин и /пругого демпфирующего наполнителя (например, резины), соединенных

друг с другом методом вулканизации. Слоистая платформа неподвижно соединена с опорой 4, на которой крепится защищаемый объект.

Регулятор натяжения троса состоит из

скобы 5, укрепленной на основании 1, резьбовой втулки 6. гайки 7, цанги 8, усилия сжатия которой регулируется винтом 9. Таким образом, зажим троса 3 с одного конца осуществляется цангой 8 и уровнем затяжки

винта 9, с другого конца втулкой 10 и конусом 11.

Для обеспечения возвращающего усилия при воздействии динамических нагрузок служит упругая втулка 12 (или пакет упругих шайб, разделенных между собой неупругими прокладками).

Гашение колебаний в горизонтальной плоскости обеспечивается подвеской упругой слоистой платформы, на которую через подвижную опору опирается защищаемый объект, на тросах. Для ограничения хода и возврата платформы в исходное положение при воздействии динамических нагрузок

применяются упругие втулки. Упругие втулки выполнены сплошными, например, из ре- зины. Если согласно режиму работы амортизатора упругие втулки получаются высокие, то дли предотвращения изгиба и

выпучивания они набираются в виде пакета упоугих шайб, разделенных не упругими прокладками (например, металла ескими). Втулки через регулятор натяжения троса находятся в поджатом состоянии Величина втулок степень поджатия зависят от режима работы амортизатора, т.е. от необходимой собственной частоты его

Гашение кспебании в вертикальном на- прэетчнил обеспечивается конструкцией упругой слоистой платформы в виде арки. соотношением общей толщины ее к величине прогиба и выбором рассеивающих свойств наполнителя. Величина прогиба и габариты слоистой платформы выбираются исходя из требуемой несущей способности амортизатора и режима его работы.

Толщина слоистой платформы должна быть в пределах 0,8-2,2 величины прогиба (высоты арки), причем в основном за счет толщины наполнителя (толщина стальных листов от 0,2 до 1,5 мм в зависимости от общей толщины), Если толщина будет менее 0,8 прогиба, то эффект слоистой платформы не реализуется. Она работает как целая металлическая платформа. Если толщина ее будет 2.2 высоты прогиба, то под действием статической нагрузки первоначально появляется не изгиб платформы, а местные деформации, вызывающие большую концентрацию механических напряжений в местах крепления. При нагружении амортизатора расчетным статическим весом защищаемого объекта платформа деформируется таким образом, что ее концы и середина должны лежать в од и он горизон- тальной плоскости. Этим обеспечивается получение изгиба упругой платформы по третьей форме и исключение в ее конфигурации паразитных четных форм (3. 4).

В результате такая конфигурация упру- гого элемента обеспечивает равномерность свободного хода вверх и вниз от горизонтальной плоскости, достаточно большой статический прогиб и, следовательно, низкую резонансную частоту амортизатора.

ч

Амортизатор работает следующим образом.

При воздействии горизонтальных колебаний упругая трехслойная платформа от- клоняется на тросах, одновременно упругая втулка, опираясь о неподвижное основание, создает возвращающее усилие, стабилизируя положение защищаемого объекта.

При воздействии вертикальных колебаний работает упругая слоистая платформа, выполненная в виде арки. Эффективность работы амортизатора в области низких частот обеспечивается оптимальной величиной и формой прогиба упругой платформы. Соотношение толщины и упругодемпфирую- щих свойств упругой слоистой платформы обеспечивает способность амортизатора к гашению высокочастотных колебаний.

Амортизатор прост в изготовлении, сборке, настройке и эксплуатации.

Эксперименты показали, что при использовании вариантов трехслойной упругой платформы - несущего элемента амортизатора - с различной толщиной металлических пластин и свойств наполнителя грузоподъемность амортизатора может варьироваться в пределах 10-500 кг, частота вертикальных свободных колебаний от 4 до 6 Гц, частота поперечных свободных колебаний до 2,7 Гц. В результате улучшены виброзащитные свойства, увеличен диапазон гашения транспортной и технологической вибраций, обеспечена пространственная виброзащита, особенно от импульсных ударных нагрузок, получена более высокая эксплуатационная надежность.

Формула изобретения

1.Амортизатор, содержащий основание, упругую слоистую платформу и установленные между ними упругие элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности виброизоляции, упругие элементы выполнены в виде отрезков троса, охваченных упругими втулками каждый, он снабжен регуляторами натяжения, установленными на основании соосно упругим элементам, каждый из отрезков троса связан с регуляторами натяжения, а упругая слоистая платформа выгнута в сторону основания.

2.Амортизатор по п. 1,отличаю- щ и и с я тем, что толщина упругой слоистой платформы выбрана равной 0,8-2,2 величины ее арогиба.

3.Амортизатор по п. 1,отличающий с я тем, что упругие втулки выполнены в виде резинометаллических пакетов.

а/2.2

Фи г. J