УПРУГИЙ ПОДВЕС ДЛЯ ВИБРОСТЕНДА

Полезная модель относится к машиностроению, приборостроению и может быть использована, например, как подвеска стола вибростенда на металлических спиральных многослойных пружинах для поверки и калибровки датчиков виброперемещения с вихретоковыми преобразователями и датчиков виброскорости в условиях их эксплуатации и при изготовлении.
Известна схема подвеса стола вибростенда калибратора датчиков вибрации КДВ-1 ИКЛЖ.442269.001 (является серийно изготавливаемым прибором, внесенным в Госреестр за №27479-04, см. http://www.volgogas.sarov.ru), состоящая из двух упругих подвесов, соединенных между собой посредством шпилек. Каждый упругий подвес содержит в качестве основы плоский упругий элемент в виде круглой мембраны с центральным отверстием, выполненной из листового гетинакса с концентрично расположенными внешним и внутренним поясами для крепления (см. фиг.1). В упругом элементе выполнены балочные элементы, образованные за счет прорезей, расположенных концентрично поясам. Упругий элемент покрыт демпфирующим слоем, выполненным из ленты поливинилхлорида с липким слоем со сквозным центральным отверстием. Недостаток такого решения заключается в относительно высокой жесткости подвеса при перемещении вибростола в рабочем направлении, которая обусловлена тем, что балочные элементы в данной конфигурации работают не только на изгиб, но и на растяжение, вследствие чего для обеспечения заданных перемещений вибростола необходимо прикладывать значительные усилия.
Технический результат, достигаемый при осуществлении заявляемой полезной модели, заключается в снижении усилия на перемещение вибростола за счет реализации в упругом подвесе преимущественно деформаций изгиба.
Указанный технический результат достигается тем, что в упругом подвесе содержащем, по крайней мере, один плоский упругий элемент с концентрично расположенными внешним и внутренним поясами для крепления и, по крайней мере, один демпфирующий слой, причем в упругом элементе выполнены балочные элементы, связывающие внутренний и внешний пояса, новым является то, что балочные элементы выполнены с возможностью реализации в них преимущественно деформаций изгиба за счет обеспечения относительного вращательного перемещения указанных поясов, при этом балочные элементы расположены равномерно и симметрично относительно центра поясов.
Заявляемое выполнение и расположение балочных элементов, связывающих внутренний и внешний пояса, означает, что при рабочей деформации упругого подвеса обеспечивается взаимное вращательное перемещение поясов друг относительно друга, благодаря чему в балочных элементах значительно снижаются растягивающие деформации и реализуются преимущественно деформации изгиба. В результате снижаются усилия, затрачиваемые на деформацию подвеса, и, как следствие, на перемещение вибростола. Наиболее приемлемым для реализации описанного состояния упругого подвеса является выполнение балочных элементов «спирально» ориентированными. При этом за счет подбора конкретных конфигураций балочных элементов можно достичь снижения уровня паразитных резонансов и значений поперечной вибрации.
На фиг.1 изображен упругий элемент упругого подвеса прототипа. На фиг.2 изображен упругий подвес с одним упругим элементом и одним демпфирующим элементом, вид сбоку. На фиг.3, 4, 5 приведены варианты выполнения упругого элемента заявляемого упругого подвеса.
Упругий подвес (фиг.2) выполнен на основе мембраны 1 (плоского упругого элемента) из бериллиевой бронзы и демпфирующего слоя 2 из вспененной резины с клеевым слоем. Мембрана 1 (фиг.3, 4, 5) имеет два концентрично расположенных пояса для крепления: внутренний 3 и внешний 4, связанных между собой посредством нескольких балочных элементов 5, которые расположены равномерно (с одинаковым шагом) и симметрично относительно центра указанных поясов и выполнены, по сути, спирально ориентированными, так что при работе вибростенда в них возникают преимущественно деформации изгиба. В мембране 1 выполнено сквозное центральное отверстие 6 для установки на вибростол.
Количество упругих элементов, демпфирующих слоев, балочных элементов и их конфигурация определяются необходимостью достижения минимального уровня паразитных резонансов и значений поперечной вибрации в соответствии с требованиями к конкретной конструкции вибростенда. При этом балочные элементы могут быть образованы путем выполнения прорезей в упругом элементе.
Работа упругого подвеса в составе вибростенда осуществляется следующим образом. При перемещении вибростола в рабочем направлении балочные элементы 5 испытывают преимущественно изгибные деформации, что позволяет тратить меньшие усилия на перемещение вибростола и, как следствие, получать более высокие энергетические характеристики привода вибростенда. Выполнение мембраны 1 из бериллиевой бронзы и демпфирующего слоя 2 из вспененной резины с клеевым слоем позволяет достичь стабильных механических характеристик и повысить долговечность работы упругого подвеса.
В целях подтверждения осуществимости заявляемого объекта и достижения технического результата было проведено компьютерное моделирование поведения более ста вариантов образцов упругого подвеса вибростенда. После проведения анализа полученных данных был разработан и изготовлен упругий подвес для стола вибростенда с упругим элементом в виде лепестковой мембраны с пятью балочными элементами на металлической основе (фиг.4). Испытания опытного образца показали осуществимость заявляемого технического решения и его практическую ценность.