Пружинная опора Советский патент 1992 года по МПК F16F3/10 

Изобретение относится к электромашиностроению, более конкретно к амортизаторам, предназначенным для амортизации объектов (изделий), устанавливаемых на опорных частях оборудования, подверженного ударным и вибрационным воздействиям, а также для снижения виброускорений от работающих объектов (изделий) в местах их креплений.

Известен амортизатор, содержащий корпус с отверстием, внутри которого соос- но установлены шток с поршнем и упругими элементами в виде радиально расположенных стержней, один конец которых закреплен на штоке, а другой в распорной втулке, и конической пружины, один конец которой опирается на шток другой на корпус. Корпус крепится на опорной части оборудования, а объект на штоке Положительным в данном техническом решении является амортизация упругими элементами (пружинящими стержнями и конической пружиной) ударных и вибрационных воздействии лю

бого направления (в том числе и вращательных).

Амортизация осуществляется за счет сжатия и трения пружинящих стержней о внутреннюю поверхность корпуса, а также за счет сжатия конической пружины. К недостаткам этого решения следует отнести наличие постоянного металлического контакта корпуса, жестко крепящегося к опорным частям оборудования, с поршнем штока, что исключает снижение виброускорений от работающего объекта, закрепленного на штоке, на корпусе амортизатора и, следовательно, на опорных частях оборудования в местах крепления объекта

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности является вибропоглощающая и противоударная опора, содержащая корпус с крепящим основанием, внутри которого на штоке соосно установлены втулки с зазором между ними в осевом направлении и с выступами (соответственно с одним и двумя) Обе втулки подпружинены наборами таре начатых прусл

СП

жин, установленных последовательно и со- осно между выступом и корпусом Элемент крепления для объекта расположен в заполненной эластичным материалом полости одной из втулок, между двумя се выступами, Корпус крепится на опорной части оборудования. Положительным в данном техническом решении является снижение виброускорений от работающего объекта, закрепленного на элемент крепления, на корпусе амортизатора и, следовательно, на опорных частях оборудования, а также амортизация объекта or ударных и вибрационных воздействий опорных частей оборудования. Снижение виброускорений от работающего объекта осуществляется за счет упругих свойств эластичного материала, а амортизация объекта от ударных и вибрационных воздействий опорных частей оборудования осуществляется после сжатия эластичного материала за счет упругих свойств тарельчатых пружин. К недостаткам этого решения следует отнести амортизацию объекта от ударных и вибрационных воздействий опорных частей оборудования только осевого напраЁления, что ограничивает область применения этой опоры.

Целью изобретения является повышение амортизирующих свойств пружинной опоры.

Это достигается тем, что пружинная опора, содержащая основание, закрепленный на нем корпус, коаксиально установленный в нем шток, размещенные на нем набор тарельчатых пружин, упругий элемент и элемент для крепления объекта, снабжена установленными на концах штока с возможностью осевого перемещения и с радиальным и осевым зазорами относительно соответственно корпуса и основания втулками, упругий элемент представляет собой частично охватывающую набор тарельчатых пружин, пружину, один конец которой закреплен на основании, а другой на элементе для крепления объекта.

На чертеже изображена пружинная опора.

Пружинная опора состоит из пружины 1 (пружина может выполняться как конической, так и цилиндрической), один виток 2 которой закреплен на крепящем основании 3 с помощью пластины 4, на другом конце пружины (витке 5), установлен шток 6, на котором с возможностью перемещения установлены элемент 7 для крепления объекта и набор тарельчатых пружин 8 между опорными втулками 9, с помощью которых создается необходимое осевое сжатие. Опорные втулки 9 установлены с зазорами в осевом 10 и радиальном 11 направлениях относительно корпуса 12, жестко связанного с крепящим основанием 3.

Пружинная опора работает следующим образом.

В спокойном состоянии (без вибрационных и ударных воздействий) пружинная опора находится в исходном состоянии (см, фиг.1). Защищаемый объект (не показан), закрепленный на элементе 7 для крепления

0 объекта оказывается закрепленным на крепящем основании 3 через пружину 1. Вибрация любого направления, возникающая при штатной работе объекта (например, в результате соударения подвижных частей

5 при его включении и отключении) воспринимается и амортизируется пружиной.

При ударных или вибрационных воздействиях на основании 3 (см.фиг.1), например, по стрелке А импульс на элемент 7 переда0 ется через пружину 1, а в случае ее сжатия и выбора зазора 10 через набор тарельчатых пружин 8, которые, деформируясь за счет усилия сжатия и относительного перемещения с фрикционным трением отдельных та5 рельчатых пружин 8, амортизируют и снижают уровень удара и вибраций, воздействующих на защищаемый объект.

При ударных или вибрационных воздействиях других направлений, а также ради0 альных и вращательных, принцип работы (амортизации) пружинной опоры тот же.

После прекращения штатных вибраций защищаемого объекта, а также прекращения ударных или вибрационных воздействий

5 все элементы возвращаются в исходное состояние: оборудование за счет упругих свойств своих элементов, коническая и тарельчатые пружины за счет упругих свойств пружины.

0 Параметры конической пружины определяются исходя из массы защищаемого объекта, жесткости и собственной частоты пружин. Наборы тарельчатых пружин располагаются с двух сторон элемента крепле5 ни я для объекта и обеспечивают необходимое осевое усилие и усилие вязкого (фрикционного) трения. В этом случае силовая характеристика амортизатора выражается следующей зависимостью

0

F(di.5) Cd-K-(5

где F((5i , -характеристика жесткости демпфирования:

С - коэффициент затухания, К - жесткость; д прогиб;

С(5 зависит от демпфирующей силы вязкого (куланова) трения, пропорциональной коэффициенту трений давлению

5

между поверхностями и площади контакта.

В случае применения наборов тарельчатых пружин параллельно-последовательной сборки сила при их деформации равна5

Рк К-Р3-п.

где К - коэффициент, учитывающий фрикционное трение при параллельной сборке;

Рз - сила при деформации одной тарельчатой пружины10

п - число пружин параллельной сборки.

Технико-экономическая эффективность заключается в том, что применение предлагаемой пружинной опоры обеспечивает за- 15 щиту оборудования от вибрационных нагрузок работающих объектов за счет установки на них серийных изделий не отвечающим этим требованиям, при этом конструкция пружинной опоры проста и из- 20

готавливается из широко применяемых материалов и технологии.

Формула изобретения Пружинная опора, содержащая основание, закрепленный на нем корпус, коакси- ально установленный на нем шток, размещенные на нем набор тарельчатых пружин, упругий элемент и элемент для крепления объекта, от л мча ющаяся тем. что, с целью повышения амортизирующих свойств, она снабжена установленными на концах штока с возможностью осевого перемещения и с радиальным и осевым зазорами относительно соответственно корпуса и основания втулками, упругий элемент представляет собой частично охватывающую набор тарельчатых пружин пружину, один конец которой закреплен на основании, а другой - «а элементе дпя крепления объекта.

Использование: электромашиностроение, амортизация объектов. Сущность изобретения: опора содержит основание, закрепленный на нем корпус. В корпусе ко- аксиально установлен шток, на котором размещены набор тарельчатых пружин, упругий элемент и элемент для крепления объекта. На штоке установлены с возможностью осевого перемещения и с радиальным и осевым зазорами относительно корпуса и основания втулки. Упругий элемент в виде пружины охватывает набор тарельчатых пружин. 1 ил.

S