Виброизоляционная подошва обуви Советский патент 1980 года по МПК A43B7/32 

G, передаваемой ногой на верхнюю опору /.

Для повышения жесткости опор и удобства эксплуатации подошвы в опорах /, 2 помещены листовые упругие прокладки 7, 8 с гнездами 9, 10 для раЗ|Меш,ения оснований упругих элементов 3-6. Каждый упругий элемент 3-6 выполнен в виде усеченного пустотелого прямого конуса, конические основания которого жестко закреплены в гнездах 9, 10 упругих прокладок 7, 8. Образуюш,ие конических поверхностей оснований, а также внутреннего :11 и наружного 12 конусов взаимно па раллельны ,и образуют углы в 45° с плоскостями опор (фиг. 4). Между нижней опорой ,2 и поверхностью внутреннего конуса 11 образуется замкнутая полость }3, сообщающаяся дросселирующим отверстием 14 с замкнутой полостью /5, образованной конической поверхностьЕО гнезд W и верхней опоры /.

Для увеличения коэффициента демпфирования упругих элементов замкнутые полости 13 и 15 |МОгут заполняться жидкостью, например, глицерином.

Поскольку основания каждого конического упругого элемента жестко закреплены в прокладках и составляют с плоскостью опор углы 45°, то при прилоЖСнии вертикальной нагрузки верхнее гнездо 10 будет перемещаться вертикально, деформируя упругий элемент. Энергия суммарной деформации упругого элемента будет равна сумме энергий деформаций сжатия /с,,; и сдвига /сд :

- сХ 2 + c,fL;2.

Поскольку образующие конических поверхностей расположены под углом 45° к плоскости опор, то

ср Ге« Г cos2 45° + c,,f- siii- 45

илис 0,5 (Се:к сд.

т. е. суммарная жесткость упругого эле.1ента в ве/рт1икальном направлении равна полусумме жесткостей деформаций сжатия и сдвига. Аналогично- и при деформации гнезда 10 в любом другом направлении, т. €. упругий элемент приобретает свойства равной жесткости по всем направлениям, и верхняя опора 1 с привнесенной массой ноги оператора будет иметь только четыре вместо щести собственных частот (частоты линейных колебаний становятся равными). Это значительно сужает спектр собственных частот, облегчает отстройку системы от резонансов и позволяет снизить уровень виброскорости на верхней опоре.

При вертикальном положении оператора равнодействующая силы веса, передаваемая

ногой на верхнюю опору подошвы, проходит приблизительно через верхнюю свода стопы независимо от веса оператора. Расположение центра жесткости системы упругих элементов на равнодействующей силы веса, передаваемой ногой на верхнюю олору, устраняет связанность собственных частот верхней опоры, что еще более сужает спектр собственных частот, а также .иоключаются дополнительные угловые составляющие а.мплитуд вибрации верхней опоры, повыщается устойЧ.ивость верхней олоры и надежность подошвы вследствие равномерного распределения нагрузки на упругие элементы. ИЗМенен.ие положения тела оператора приводит к несущественному смещению точки приложения равнодействующей силы веса на верхнюю опору, что, как показали эксперименты, практически не ухудщает

эффективность пространственной вибропзоляции верхней опоры. Наличие листовых упругих прокладок 7, 8 в опорах / и 2 и жесткое закрепление упругих элементов 3-6 в гнездах Я 10 прокладок 7, 8 устраляет относительный сдвиг оснований упругих элементов при их нагрузке, что повышает эффективность виброизоляц ия, поскольку не изменяются граничные условия закрепления упругих элементов 3-6. Выполнение опор 7 и 2 и упругих элементов 3-о из полимерных материалов позволяет эффективно гасить высокочастотные составляющие спектра вибрационного возбуждения.

Вертикальная вибрация деформирует упругие элементы 3-6, что приводит IK уменьшению (увеличению) объема полостей 13 и повышению (уменьшению) давления в них. Избыточное давление дросселируется

через отверстия 14 в полости 15 и обратно, увеличивая коэффициент демпфирования упругих элементов 3-6 за очет рассеивания энергии колебаний на перекачку среды и ее нагревание. Это позволяет существенно

уменьшить резонансные амплитуды колебаний верхней опо|ры / и повысить эффективность пространственной виброизоляции на переходных режимах и при ударном характере возбуждения. При незначительных амплитудах колебаний опор /, 2, что характерно для зарезонансных режимов работы подошвы, демпфирование в системе мало и его можно считать линейным, что улучшает виброизолирующие свойства подощвы при высокочастотном возбуждении. При низкочастотном или ударном характере возбуждения с большими амплитудами коэффициент демпфирования увеличивается и виброизолирующая система становится нелинейной, что повышает ее эффективность на этих режимах.

Формула изобретения

Влброизолящионная подошва обувк, содержащая верхнюю и нижнюю опоры, выполненные из полимерного материала, листовые упругие прокладки с гпездами, размещенные между опорами, и упругие элементы, размещенные в гнездах между опорами в горизонтальной ллоскости симметричло относительно продольной оси лодошвы, о тл и чающая с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения эффективности пространственной виброизоляции, она имеет перегородки с дросселирующими отверстиями, расположенные параллельно листовым упругим прокладкам и образующие между последними и упругими элеме«там1И замкнутые полости, а дно каждого гнезда установлено под углом 45° к поверхности опоры, при этом каждый упругий элемент выполнен в виде усеченного пустотелого конуса, ось которого перпендикулярна опорам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США № 2437227, кл. 36-28, опубл. 1948.

2.Авторское свидетельство по заявке № 2080087/28-12, кл. А 43 В 7/32, 1974 (прототип).