ПАКЕТ ТАРЕЛЬЧАТЫХ ПРУЖИН
PACKAGE OF BELLEVILLE SPRINGS

Изобретение относится к машиностроению, приборостроению и может быть использовано для виброизоляции технологического оборудования, станков, приборов и других объектов.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является упругий элемент тарельчатого типа по патенту РФ №2285836 F16F 1/32, от 20.10.2006 г. (прототип), содержащий тарельчатую упругую поверхность в виде усеченного конуса, на поверхности которой выполнено в плоскости, параллельной основаниям усеченного конуса, два сквозных паза с образованием двух усеченных конических поверхностей, связанных двумя или тремя ребрами, направленными по образующим коническую поверхность линиям.
Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая эффективность на резонансе из-за отсутствия демпфирования колебаний.
Технический результат - повышение эффективности виброизоляции в резонансном режиме.
Это достигается тем, что в пакете тарельчатых пружин, состоящим из корпуса, который выполнен в виде стакана с основанием и жестко связанной с ним цилиндрической оболочки, а упругие элементы тарельчатого типа размещены внутри и осесимметрично цилиндрической оболочке, а также соединены в пакет посредством демпфирующих элементов, выполненных в виде шаров из упруго-демпфирующего материала, например стальной сферической оболочки, внутри которой размещен вибродемпфирующий материал, например полиуретан, причем фиксация пакета тарельчатых пружин осуществляется по поверхности сферы, отстоящей от ее диаметральной плоскости на расстояние, зависящее от внутреннего диаметра тарельчатой пружины и нагрузки на защищаемый объект, устанавливаемый на платформу.
На фиг. 1 показан фронтальный разрез пакета из трех тарельчатых пружин, на фиг. 2 - вариант пакета из пяти тарельчатых пружин.
Пакет тарельчатых пружин (фиг. 1) содержит корпус, выполненный в виде стакана с основанием 1 и жестко связанной с ним цилиндрической оболочки 2. Упругие элементы 3, 4, 5 тарельчатого типа размещены внутри и осесимметрично цилиндрической оболочки 2 корпуса. Упругие элементы 3, 4 и 5 соединены в пакет посредством демпфирующих элементов 6, 7 и 8, выполненных в виде шаров из упруго-демпфирующего материала, например стальной сферической оболочки, внутри которой размещен вибродемпфирующий материал, например полиуретан. Фиксация пакета тарельчатых пружин (фиг. 1, 2) осуществляется по поверхности 10 сферы, отстоящей от ее диаметральной плоскости на расстояние, зависящее от внутреннего диаметра тарельчатой пружины и нагрузки на защищаемый объект (на чертеже не показан), устанавливаемый на платформу 9.
Пакет тарельчатых пружин (фиг. 2) может состоять из пяти тарельчатых пружин.
Возможен вариант, когда внутри демпфирующих элементов 6, 7 и 8, выполненных в виде шаров из упруго-демпфирующего материала, например стальной сферической оболочки, размещен фрикционный материал из композиции, включающей следующие компоненты, при их соотношении, в мас. %: смесь резольной и новолачной фенолоформальдегидных смол в соотношении 1:(0,2-1,0) 28÷34%, - волокнистый минеральный наполнитель, содержащий стеклоровинг или смесь стеклоровинга и базальтового волокна в соотношении 1:(0,1-1,0) 12÷19%, - графит 7÷18%, - модификатор трения, содержащий технический углерод в виде смеси с каолином и диоксидом кремния 7÷15%, - баритовый концентрат 20÷35%, - тальк 1,5÷3,0%.
Пакет тарельчатых пружин работает следующим образом.
Под нагрузкой от виброактивного оборудования, установленного на платформе 9, тарельчатые пружины 3, 4, 5 (фиг. 1) сжимаются, причем, кроме их сжатия, происходит их перемещение по внутренней цилиндрической поверхности 2 корпуса, который в свою очередь испытывает радиальные упругие нагрузки.
В процессе работы энергия от воспринимаемых нагрузок расходуется на упругую деформацию упругих элементов 3, 4, 5 тарельчатого типа, например по аналогии, как с каждым витком винтовой пружины, а также на рассеивание энергии за счет трения при их перемещении, например по аналогии как осуществляется демпфирование при «сухом трении». Кроме того, происходит сжатие демпфирующих элементов 6, 7 и 8, выполненных в виде шаров из упруго-демпфирующего материала, например стальной сферической оболочки, внутри которой размещен вибродемпфирующий материал, например полиуретан. Пакет тарельчатых пружин выполнен так, что позволяет изготовление конических дисков из разных материалов и различных заготовок, например из листовых стальных и цветных литейных сплавов, а также из неметаллических материалов, в том числе и из пластических масс и им подобных материалов.
Возможен вариант, когда основание 1 корпуса и платформа 9 для установки защищаемого объекта выполнены из вибродемпфирующего материала.
Возможен вариант, когда основание 1 корпуса с внутренней стороны обработано вибродемпфирующим материалом.
Возможен вариант, когда внешняя поверхность цилиндрической оболочки 2 обработана вибродемпфирующим материалом.