СИСТЕМА ВИБРОИЗОЛЯЦИИ ДЛЯ СУДОВЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
SHIP POWER PLANT VIBRATION ISOLATION SYSTEM

Изобретение относится к средствам защиты от вибрации силовых установок объектов водного транспорта.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является система виброизоляции, содержащая коробчатое основание с упругими горизонтальными упорами и жесткую опорную плиту, установленную на основании посредством упругих элементов (патент РФ №2399808 - прототип).
Недостатками прототипа являются: сравнительно невысокая эффективность виброизоляции в вертикальном направлении за счет фрикционного трения в упругих элементах; сложность конструкции подвеса, выполненного по всему периметру основания.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции и упрощение конструкции.
Это достигается тем, что в системе виброизоляции для судовых двигателей, содержащей опорный жесткий каркас, являющийся опорной поверхностью для силовой установки и виброизоляторы, связывающие каркас с основанием, на жестком опорном каркасе закреплены через вибродемпфирующие прокладки двигатель и дизель-генератор, а опорный каркас жестко соединен с, по крайней мере, четырьмя виброизоляторами, которые в свою очередь закреплены на корабельной переборке, которая связана с опорным каркасом посредством, по крайней мере, двух упругодемпфирующих элементов, например выполненных в виде прорезиненного троса, а основание посредством крепежных элементов соединяется с перегородкой судна через виброизоляторы.
На фиг.1 изображена общая схема системы виброизоляции для судовых двигателей, на фиг.2 - фронтальный разрез виброизолятора.
Система виброизоляции для судовых энергетических установок (фиг.1) состоит из жесткого опорного каркаса 14, на котором закрепляются через вибродемпфирующие прокладки (на чертеже не показано), например выполненные из дерева или композиционного материала, двигатель 13 и соединенный с ним дизель-генератор 12. Опорный каркас 14 жестко соединен с, по крайней мере, четырьмя комбинированными рессорно-сетчатыми виброизоляторами 15, которые в свою очередь закреплены на корабельной переборке 16, которая связана с опорным каркасом 14 посредством, по крайней мере, двух упругодемпфирующих элементов 17, например выполненных в виде прорезиненного троса, которые также выполняют функцию предохранительных элементов, сдерживающих амплитуду колебаний опорного каркаса 14 в определенных пределах в чрезвычайных ситуациях, например при сильном шторме.
Виброизолятор (фиг.2) содержит плоские упругие элементы 3 и 4, выполненные в виде пакета упругих элементов арочного типа в виде набора чередующихся во взаимно перпендикулярных направлениях плоских пружин, опирающихся на основание 11. Каждая из плоских пружин 3 и 4 состоит из горизонтальной полки и двух боковых полок, отогнутых на угол 135° к горизонтальной полке и имеющих опорные участки 5 и 6 на концах. Демпфирующий элемент виброизолятора выполнен фрикционным в виде расположенных параллельно оси виброизолятора втулок 7 и 8 с фланцами на торцах и отрезка троса 9, навитого по замкнутому контуру в плоскости, перпендикулярной оси виброизолятора на втулки 7 и 8, которые либо связаны с плоскими пружинами посредством заклепок 10, либо свободно расположены в навивке из отрезка троса 9, например как втулка 7. Крепление виброизолируе-мого объекта (на чертеже не показан) к виброизолятору осуществляется с помощью болта 1 с гайкой 2.
Система виброизоляции для судовых энергетических установок работает следующим образом.
При колебаниях судовой энергетической установки, установленной на опорном каркасе 14, вибрационная нагрузка передается на упругие элементы 3 и 4 виброизоляторов, которые деформируются в осевом и радиальном направлениях. Радиальная деформация упругих элементов сопровождается изменением величины диаметра центров заклепок 10 и деформацией в радиальных направлениях фрикционного демпфирующего элемента, связанного с упругими элементами через втулки 7 и 8. При этом все участки троса 9, расположенные между втулками 7 и 8, изгибаются, в результате чего рассеивается часть подводимой к виброизолятору энергии за счет взаимного трения между проволоками и прядями троса 9, трения самого троса 9 о втулки 7 и 8 при значительных контактных давлениях между проволоками и прядями, а также между тросом и втулками, которые обусловлены перегибами троса на втулках 7 и 8.
Чередование взаимного расположения плоских пружин 3 и 4, составляющих упругие элементы арочного типа, во взаимно перпендикулярных направлениях обеспечивает наличие зазора между плоскими пружинами, что исключает их взаимное трение при деформациях упругого элемента. Благодаря функциональному разделению конструктивных узлов на упругие и демпфирующие элементы, а также простоте их сборки, обеспечивается оперативный подбор упругодемпфирующих характеристик виброизолятора для конкретных условий эксплуатации.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает увеличение грузоподъемности при меньшем весе виброизолятора, упрощение конструкции, повышение виброизолирующих качеств в зарезонансной зоне частот, оперативность подбора упругодемпфирующих характеристик для конкретных условий эксплуатации, а также возможность повышения виброзащитных качеств на резонансе.
Горизонтальные нагрузки воспринимаются рессорным упругим элементом, при этом обеспечивается дополнительная пространственная виброизоляция оборудования по всем шести направлениям колебаний (по трем координатным осям x, у, z и поворотные вокруг этих осей).
Предложенная конструкция системы виброизоляции является простой в изготовлении, сборке, обслуживании, ремонтопригодной, а также обладает повышенными виброизолирующими свойствами.