Виброизолятор Советский патент 1993 года по МПК F16F1/24 

Изобретение относится к устройствам виброизоляции и вибродемпфирования приборов и оборудования различного назначения.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей путем увеличения циклической выносливости устройства, диапазона рабочих нагрузок и обеспечения возможности восприятия поперечных усилий, а также улучшение упругодиссипативных свойств;

На фиг. 1 - представлено аксонометрическое изображение виброизолятора, продольный разрез; на фиг. 2 - общий вид; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Виброизолятор состоит из демпфирующего элемента 1. выполненного в виде спирали из гофрированной металлической ленты, дополнительных демпфирующих

элементов 2, 3, расположенных один над другим внутри демпфирующего элемента 1 и навитых в противоположных относительно друг друга направлениях из единой гофрированной металлической ленты, двух оснований, включающих в себя выступающие части 4, соединительные элементы 5 и резьбовые хвостовики 6, бандажей 7 и 8, закрепленных в выступающих частях 4 и соединительных элементах 5 при помощи штифтов 9 и 10, разъемной стяжки 11, скрепляющей дополнительные демпфирующие элементы 2, 3 в месте их контакта. Концы, гофрированной ленты, образующей элементы 2, 3, зажаты в щелях 12 выступающих частей 4, а сами элементы 2,3с наложенными на них бандажами 7 установлены в пазах - 13 выступающих частей 4 без зззорз, причем плоскость, касательная к торцам злеOs

ho о о

ментов 2, 3, перпендикулярна плоскости, касательной торцу демпфирующего элемента 1. Элемент 1 с наложенными на него бандажами 8 пропущен в пазы 14 соединительных элементов 5, причем между закрепленным в верхнем соединительном элементе 5 при помощи штифта 10 бандажом 8 « демпфирующим элементом 1 имеется зазор Д , а .в нижнем соединительном элементе 5 демпфирующий элемент 5 с бандажом 8 устанавливается без зазора.

Устройство работает следующим образом.

При виброзащите объектов небольших масс и наличии высокочастотной вибрации небольших амплитуд, когда величина суммарной статической деформации д злемен тов 2 и 3 под весом защищаемого объекта меньше зазора Д , а также выполняются соотношения

d + a Д 5 - а О

где а - максимальное значение амплитуды вибрации, используются упруго-диссипа- тивные свойства элементов 2 и 3, а демпфирующий элемент 1 в работе не участвует.

При виброизоляции более тяжелых объ- ектов, когда деформация превышает зазор Д, эффективную работу устройства обуславливают Следующие соотношения

(3- а Д а h,

где h - свободный ход на сжатие элементов устройства до жесткого контакта противоположно размещенных деталей: выступающих частей 4 через элементы 2 и 3 или стяжку 11, При этом в работе участвуют и элемент 1 и элементы 2, 3. Изгибные (а также возможные изгибно-крутильные) деформации элемента 1 и элементов 2, 3 в процессе функционирования сопровождаются значительной диссипацией энергии колебаний вследствие работы сил сухого трения в зонах контактов, чем обеспечивается эффективность виброзащиты объектов. Если соотношения (1) или (2) не выполняются, то работа устройства в режиме виброзащиты будет носить менее эффективный характер, поскольку в моменты контактов выступающей части 4, элемента 1 с верхним соединительным элементом 5 на графике виброскоростей защищаемого объекта будут наблюдаться изломы, что может быть недопустимо для условий функционирования ряда объектов. Вследствие наличия гоф

ров на элементе 1 и элементах 2,3 возрастает площадь контактов в их слоях, чем достигается улучшение диссипативных свойств устройства, повышается выносливость кон5 струкции в условиях циклического его нагру- жения. Расположение гофров на лентах по отношению к торцам под углом, не равным 90°, приводит к еще большему росту площади- контактов и способности устройства к

10 диссипации энергии колебаний. Взаимно перпендикулярное расположение элемента 1 и элементов 2, 3 и наличие стяжки 11 позволяет устройству частично воспринимать поперечные составляющие усилий,

15 которые могут появляться при осенесим- метричных нагрузках. Наличие шарнирно закрепленных резьбовых хвостовиков дает возможность устройству самоустанавли- Ъаться в процессе работы в направлении

20 минимальной величины поперечных усилий и более эффективно выполнять свои функции. Противоположное направление навивки слоев элементов в каждой их паре повышает радиальную жесткость и устой25 чивость элементов вследствие противоположной направленности сдвигающих усилий, приложенных к слоям элементов, и их эффективной компенсации, Для увеличения жесткости в устройстве предусмотрена

30 установка бандажей 7 и 8, позволяющих расширить диапазон воспринимаемых статических и динамических нагрузок. Для получения более плавного перехода между двумя эффективными режимами виброза35 , отвечающими соотношениям (1) и (2), вследствие перераспределения деформации в конструкции, элементы 2 и 3 можно навивать с разным числом слоев, В результате изломы на графиках виброскоростей

40 защищаемого объекта будут менее резкими. Фор мула изобретения 1. Виброизолятор, содержащий демпфирующий элемент в виде спирали из металлической ленты, витки которой прижа45 ты друг к другу, и соединительные элементы, каждый из которых имеет выступающую часть с пазом, обращенную соответственно друг к другу, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и расшире50 ния функциональных возможностей путем увеличения циклической выносливости устройства, диапазона рабочих нагрузок и обеспечения возможности восприятия поперечных усилий, а также улучшения

55 упругодиссипативных свойств, в соединительных элементах1 выполнены дополнительные пазы, через которые пропущены витки основного демпфирующего элемента, а виброизолятор снабжен четным количеством дополнительных попарно объединенных демпфирующих элементов в виде спирали из металлической ленты с противоположным направлением навивки слоев металлической ленты в каждой паре, установленными внутри основного демпфирующего элемента друг над другом в плоскости, перпендикулярной плоскости последнего, а конца ленты зафиксированы в пазах выступающих частей соединительных элементов.

2. Виброизолятор по п. 1, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что, он снабжен бандажами,

охватывающими демпфирующие элементы и пропущенными через соответствующие пазы.

3. Виброизолятор по п. 1,отличающий с я тем, что он снабжен стяжкой, жестко скрепляющей дополнительные де- .мпфирующие элементы в местах их контакта.

4. Виброизолятор по п. 1,отличага- щ и и с я тем, что демпфирующий элемент выполнен гофрированным с переменным шагом.

Использование: вибродемпфирование приборов и оборудования различного назначения. Сущность изобретения: виброизолятор содержит четное количество попарно объединенных дополнительных демпфирующих элементов в виде спиралей из металлической ленты с противоположным направлением навивки слоев колец в каждой паре. Кольца установлены друг над другом в плоскости, перпендикулярной плоскости основного демпфирующего элемента. Концы лент колец зафиксированы в пазах соединительных элементов: При виброизоляции тяжелых объектов в работе участвуют как основной демпфирующий элемент, так и дополнительные, Взаимно перпендикулярное расположение их и наличие стяжки между ними позволяет устройству частично воспринимать поперечные составляющие усилия. Противоположное направление навивки Слоев демпфирующих элементов в каждой паре повышает радиальную жесткость и устойчивость колец- вследствие противоположной направленности двигающих усилий. 3 з. п. ф-лы, 3 ил.

Фие.1