ВИБРОИЗОЛЯТОР

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к упругим демпфирующим устройствам, и может быть использована для снижения вибрационных нагрузок приборов, агрегатов и оборудования в любой области техники.
Известна комбинированная упругодемпфирующая опора, состоящая из набора тросовых элементов мембран и упругих тросовых элементов, причем гофры мембран выполнены концентрическими, попарно одинаковыми, каждая мембрана относительно смежной установлена с заданным гарантированным зазором, а между мембранами в каждой волне гофров установлены упругие тросовые элементы, выполненные в виде полого замкнутого кольца, свитого из винтовой пряди троса (патент РФ №2239109 С1, МПК F16F 7/12, заявл. 26.02.03, опубл. 27.10.04, бюлл. №30. Авторы: Антипов В.А., Изранова Г.В., Пономарев Ю.К., Носов А.Н.).
Недостатком данного изобретения является трудность расчетного определения жесткостных и демпфирующих свойств опоры.
Известен амортизатор, содержащий концентрично расположенные обоймы, соединенные тросом, обоймы выполнены в виде колец с радиальными хомутами, равномерно смещенными по окружности относительно друг друга, через которые пропущен трос, а амортизатор снабжен распорными пружинами, надетыми на трос, концы которого закреплены в одном из хомутов (а.с. СССР №1000628 МКИ F16F 7/14, заявл. 11.11.1979, опубл. 28.02.1983, бюлл. №8. Автор Осипов Г.П). Данное изобретение выбрано в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является низкая надежность амортизатора вследствие наличия двух концов троса, которые при интенсивной вибрации имеют тенденцию выскакивать из хомутов. Кроме того, конструкция амортизатора достаточно сложна в сборке, т.к. трос приходится последовательно протягивать через ряд хомутов попеременно на обеих обоймах с установкой на трос винтовых пружин.
Техническим результатом, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, является упрощение ее конструкции с одновременным повышением грузоподъемности и надежности.
Технический результат достигается тем, что в известной конструкции виброизолятора, содержащего концентрично расположенные обоймы, упруго соединенные тросовым элементом, нижняя обойма выполнена в виде диска с n сегментообразными выступами, расположенными равномерно на поверхности диска, верхняя обойма выполнена в виде разъемной n-лучевой крестовины с сегментообразными окончаниями лучей, а упругий тросовый элемент, соединяющий обоймы, выполнен в виде набора замкнутых колец, свитых из винтовых прядей троса, защемленных попеременно по окружностям в разъемных сегментах и сегментных окончаниях лучей нижней и верхней обойм.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг.1 показан внешний вид виброизолятора;
на фиг.2 - внешний вид нижней обоймы и схема расположения сегментов на поверхности ее опорного диска;
на фиг.3 - пример конструктивного исполнения трехлучевой крестовины верхней обоймы;
на фиг.4 - конструкция накладок, служащих для защемления замкнутых колец, свитых из винтовых прядей троса;
на фиг.5 - внешний вид замкнутого кольца, свитого из винтовой пряди троса, и технология свивки.
Виброизолятор (фиг.1) состоит из нижней обоймы 1, выполненной в виде диска с центральным отверстием, равномерно расположенными по окружности вблизи наружного диаметра отверстиями 2 для крепления к основанию. На его поверхности расположено равномерно по окружности n сегментообразных выступов 3, выполненных заодно целое с диском нижней обоймы 1. Сверху каждого выступа 3 с помощью винтов 4 к ним прикреплены накладки 5, полностью повторяющие форму выступов 3 и служащих для защемления тросовых замкнутых колец 6. В промежутках между выступами 3 с накладками 5 тросовые кольца 6 защемлены в разъемной верхней обойме 7, выполненной в виде n-лучевой крестовины с сегментообразными окончаниями лучей 8 и аналогичных накладок 5. Количество замкнутых тросовых колец 6 может быть разным (m=1, 2, 3...), в зависимости от потребной грузоподъемности виброизолятора. Количество лучей n крестовины верхней обоймы 7 и соответствующее число выступов 3 на нижней обойме 1 также может быть разным (n=2, 3, 4...).
Сегментообразные выступы на нижней обойме (фиг.2) и окончания лучей крестовины верхней обоймы (фиг.3), а также накладки (фиг.4) имеют одинаковое
конструктивное исполнение. На их поверхностях со стороны разъемов выполнены дорожки 9 радиусного очертания, аналогичные беговым дорожкам шарикоподшипников, для укладки в них замкнутых тросовых колец 6. Кроме того, в промежутках между дорожками 9 выполнены резьбовые отверстия 11, служащие для крепления накладок 5 и защемления тросовых колец 6. В центре n-лучевой крестовины выполнено резьбовое отверстие 12 для крепления к верхней обойме защищаемого объекта. В местах выхода тросовых колец из обойм в сегментах 3, 5 и сегментообразных окончаниях лучей 8 верхней обоймы выполнены галтели 14 для уменьшения концентрации напряжения в тросовых кольцах 6 и повышения долговечности виброизолятора.
Упругие тросовые кольца 6 выполнены в виде концентрических замкнутых колец, свитых из наружной винтовой пряди троса. Для этого вначале расплетают стандартный трос, свитый из нескольких многожильных прядей, а затем сплетают прядь в замкнутое кольцо (фиг.5 а, б, в), причем единственный стык 13 пряди опаивается припоем. Этот стык одной пряди 13 располагают посередине дорожек в сегментных участках нижней и верхней обойм.
Изготовленные по указанной технологии кольца 6 укладывают в дорожки 9 обойм и защемляют их накладками 5.
Работа устройства происходит следующим образом. Вибрационная нагрузка, приходящая от вибрирующего объекта или основания, воздействует на упругогистерезисные тросовые кольца. Тросовые кольца при этом деформируются, а проволочки проскальзывают относительно друг друга, рассеивая преобразованную в тепломеханическую энергию в окружающее пространство.
Промышленная применяемость подтверждается тем, что конструкция полезной модели может быть реализована с помощью известных методов (способов) - штамповкой, точением, фрезерованием и с использованием типовых материалов (металлов для изготовления обойм, тросов).
Данной конструкцией можно реализовать практически любую потребную жесткость и демпфирование, необходимые для эффективного подавления вибрации.
Этим доказывается достижение технического результата - упрощение конструкции с одновременным повышением грузоподъемности и надежности.