Виброударозащитный элемент Советский патент 1992 года по МПК F16F15/02 

Изобретение относится к средствам защиты различных объектов от вибраций и ударных воздействий, например, несущих оснований, мостовых переходов и переездов, перекрытий и др.

Известен виброударозащитный элемент (ВЗЭ), содержащий рабочие элементы и элементы зацепов, соединенные упругими отрезками между собой и с опорными элементами 1.

Известен также ВЗЭ, содержащий опоры и закрепленный в них с возможностью изменения натяжения предварительно растянутый упругий элемент, принятый за прототип 2.

Недостатки 1 и невысокие эксплуатационные возможности, т.к. ВЗЭ имеет невысокую нагрузочную способность, низкая демпфирующая способность (из-за отсутствия контактного взаимодействия элементов друг с другом) и др.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей.

Эта цель достигается тем, что предварительно растянутый упругий элемент выполнен в виде, по крайней мере, двух закрепленных каждая в двух опорах частей с, по крайней мере, одним полым горообразным элементом в каждой части, уложенных в один слой, а все полые горообразные элементы последовательно связаны между собой. При этом он снабжен, по крайней мере, одним дополнительным предварительно растянутым упругим элементом, аналогичным основному, уложенным в параллельный ему слой и скрепленным с

XI

О

о ю о

СА

СА

ним. Кроме того, слои смещены друг относительно друга в продольном и/или поперечном направлении, по крайней мере, на половину диаметра торообразного элемента. Кроме этого, части упругого элемента в слое сдвинуты друг относительно друга. При этом он снабжен упругим листовым покрытием, закрепленным на торцах полых торо- образных элементов. Он также снабжен заполнителем, размещенным в полостях горообразных элементов и в пространстве между ними и упругим листовым покрытием.

На фиг.1 изображен ВЗЭ, общий вид сверху.

На фиг.2 - то же, вид сбоку.

На фиг.З - ВЗЭ из несмещенных слоев.

На фиг.4 - ВЗЭ со смещением слоев.

На фиг.5 - узел I на фиг.2.

На фиг.6 - то же, на фиг.2.

На фиг.7 - конструкция стремянки.

На фиг.8 - вид А на фиг.7.

ВЗЭ содержит рабочие полые торооб- разные элементы 1, по краям зацепные элементы в виде полых упругих торцов 2, закрепленных на опорах 3, соединенные друг с другом в продольном направлении скобами 4 и стремянками 5 и в поперечном - скобами б и стремянками 7. Соединение торообразных элементов осуществляется изогнутым по их профилю стержнем 8, планкой 9, скрепленных соединительными элементами 10 с созданием натяжения по их оси. Полость торообразных элементов 1 и 2 снабжена заполнителем 11. ВЗЭ может быть выполнен, по крайней мере, из двух слоев 12 и 13, торообразные элементы которых также снабжены заполнителем соответ- ственно 14 и 15, в частности, разной плотностью. Стержень 8 по концам может переходить в Г-образные части 16, охватывающие торообразные элементы. Снаружи слоев 12 и 13 закреплено упругое покрытие в виде упругого листа 17 посредством крепежных средств, например, гвоздей 18 и пр. Лист 17 может быть сшит из досок или из резинокордных полос. Скобы 4,6 и стремянки 5, 7 могут быть соединены друг с другом продольными 19 и поперечными 20 гибкими или жесткими стержнями, которые соединены друг с другом с образованием решетки. Стремянка может быть также выполнена из гибких колец 21 и 22, соединенных по концам крепежом 23 и 24, например проволочным кольцом. Стержни 8 охватывают торообразные элементы по усилительным кольцам 25, представляющим проволочный моток, закрепленный в резинокордном материале торообразных элементов. Полость 26 между торообразными элементами и их

центральное отверстие 27 снабжено заполнителем, который снизу и сверху ограничен упругими листами 17. В качестве заполнителя может быть использован сыпучий материал, части из торообразных элементов. В некоторых случаях, для восприятия значительной статической и динамической или подвижной нагрузки полость торообразных элементов может быть заполнена твердею0 щим материалом, например, пластичным бетоном. Плотность заполнителей 12 и 13 может быть различной. Например, жесткий верхний слой и мягкий нижний, или, наоборот в зависимости от вида нагружения

5 и нагрузки. Торообразные элементы 1 и 2 могут быть выполнены разного диаметра, смещены друг относительно друга в слое и слоев друг относительно друга. В качестве торообразных элементов могут быть при0 менены отработанные автопокрышки, э в качестве листа 17 - протекторные кольца, вырезанные из покрышек, разрезанные поперек и развернутые в полосу. В качестве заполнителя 11, 14, 15, 26 и 27 могут быть

5 применены вырезки из покрышек. В качестве стремянок 21 и 23 могут быть применены бортовые кольца покрышек. Зацепами, закрепленными на опорах 3, может служить любая пара рабочих торообразных упругих

0 элементов 1,

ВЗЭ работает следующим образом. К элементам 2 зацепных торов прикладываются усилия, растягивающие элементы 1 и 2 с образованием овалов. Зацепные эле5 менты 2 своими центральными отверстиями устанавливаются на опорные элементы 3 в виде, например, столбиков, закрепленных в основаниях. Внешняя нагрузка может быть приложена к любым элементам 1 и 2, что

0 позволяет изменять жесткость и несущую способность. При заполнении торов и пространства между ними наполнителем и при действии динамической нагрузки на ВЗЭ имеет место пневматический эффект, кото5 рый повышает амортизирующие, шумопог- лощающие и демпфирующие свойства ВЗЭ. В целом поглощение энергии воздействий на ВЗЭ происходит за счет упругих деформаций торообразных элементов 1 и

0 2, заполнителя 11, 14, 15, 26 и 27 и упругих листов 17, а рассеяние энергии - взаимодействием последних. Упругая характеристика такого ВЗЭ является существенно нелинейной с возрастающей жесткостью и

5 широкой петлей гистерезиса. Толщина листов 17 выбирается по результатам расчета или испытаний при действии конкретных статических, динамических и подвижных нагрузок. Теми же условиями определяется число слоев ВЗЭ и число торообразных элементов 1 и 2 в каждом слое. Смещение слоев увеличивает проскальзывание их торооб- разных элементов друг относительно друга и, следовательно, повышает конструкционный гистерезис. Соединение стремянок 5 и 7 стержнями 19 и 20 повышает устойчивость и несущую способность. Кроме того, демпфирующая способность ВЗЭ увеличивается взаимодействием торообразных элементов в поперечной плоскости при их натяжении. Повышению упругих и гистере- зисных свойствспосибг.гвуюттакже упругие листы 17. Конструкция ВЗЭ может быть применена в объектах, где возможно случайное или неслучайное падение тяжелых предметов и других динамических воздействий транспортных нагрузок. Особенно такие ВЗЭ целесообразно применять для переходов, переездов, перекрытий, по которым и над которыми производится передвижение, транспортировка, погрузка, разгрузка кранами различных грузов, например, контейнеров, тяжелых предметов и др. Можно применять такие ВЗЭ в местах групповой установки машин или перемещения транспортных средств, например, в качестве несущих оснований (фундаментов), генерирующих динамические воздействия (прессы, станки и пр.). При этом реализуется многоэтажность и экономия пространства рабочих участков. ВЗЭ может успешно выполнять функции пассивной виброударозащиты высокоточного оборудования, например, станков с ЧПУ. Данный ВЗЭ стоек к разрушению, т.к. его торооб- разные элементы 1 и 2 не поддаются бактериальному воздействию. Возведение объектов с предлагаемым ВЗЭ несложно, доступно, например, силам местного населения, кроме того, в случае использования в нем автопокрышек, использованных в автотранспортных средствах, приводит к экономии стройматериалов. Применение в ВЗЭ покрышек разного диаметра (их больше 155 типоразмеров) повышает возможности ремонта и степень экологичности, т.к. могут быть применены покрышки с металло- кордом.

Таким образом, высокие демпфирующие свойства ВЗЭ обеспечивают эффективное (быстрое) затухание колебаний, многослойность - высокие несущую и нагру- зочную способность ВЗЭ, стержни - устой- чивость, натяжение - надежность в эксплуатации, что в совокупности расширяет эксплуатационные возможности.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Виброударозащитный элемент, содержащий две опоры и закрепленный в них с возможностью изменения натяжения предварительно растянутый упругий элемент, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, предварительно растянутый упругий элемент выполнен в виде по крайней мере двух закрепленных каждая в двух опорах

частей с по крайней мере одним полым торообразным элементом в каждой асти, уложенных в один слой, а все полые горообразные элементы последовательно связаны между собой.

2. Элемент по п.1,отличающийся тем, что он снабжен по крайней мере одним дополнительным предварительно растянутым упругим элементом, аналогичным основному, у/юженным в параллельный ему

слой и скрепленные с ним.

3. Элемент по п.2, отличающийся тем, что слои смещены друг относительно друга в продольном и/или поперечном направлении по крайней мере на половину

диаметра тсрообразнсго элемента.

4 Элемент по пп. 1-3, о т л и ч а ю щи й- с я тем, что части упругого элемента в слое сдвинуты друг относительно друга.

5.Элемент по пп.1-4, отличающий- с я тем, что он снабжен упругим листовым

покрытием, закрепленным на торцах голых торообразных элементов.

6.Элемент по п,5, отличающийся тем, что он снабжен заполнителем, размещенным в полостях торообразных элементов и в пространстве между ними и упругим листовым покрытием.

/J 179 10

Фиг.з

1 26

19

15 15

Риг.

я Ј

Использование: средства защиты различных объектов от вибраций и ударных воздействий, например несущих оснований, мостовых переходов и переездов, перекрытий и др. Сущность изобретения: виброударозащитный элемент содержит предварительно растянутые полые горообразные элементы (1) и (2), закрепленные на краях в опорах (3) и соединенные друг с другом в продольном направлении скобами

9и г, 5

Фиг. 6 f6

Фие.7

ВидА

Zf

Фиг.8