ПРУЖИННЫЙ ВИБРОИЗОЛЯТОР С ДЕМПФИРУЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ
SPRING VIBROINSULATOR WITH DAMPER

Изобретение относится к средствам защиты от механических воздействий, а именно к виброизоляторам с упругодемпфирующим элементом.
Известен пружинный виброизолятор с демпфирующим элементом (Патент РФ №2173803, кл. F16F 7/14, опублик. 20.09.2001 Бюл. 3 26) [1] - прототип. Пружинный виброизолятор с демпфирующим элементом [1] содержит спиральную цилиндрическую пружину, проушины для крепления с одной стороны к виброизолируемому объекту, а с другой - к фундаменту или раме, демпфирующий элемент, средства оконцовки и крепления концов демпфирующего элемента. Демпфирующим элементом виброизолятора служит стальной канат, который навит на пружину.
Однако коэффициент демпфирования известного виброизолятора [1] недостаточно высок.
Предлагаемое изобретение направлено на усовершенствование пружинных виброизоляторов с демпфирующим средством.
Это достигается за счет того, что наряду с основным демпфирующим элементом из стального каната виброизолятор содержит дополнительный демпфирующий элемент, выполненный, по крайней мере, в виде оболочки основного элемента.
Данное техническое решение поясняется чертежом, на котором изображен пружинный виброизолятор с демпфирующими элементами, установленный между виброизолируемым объектом и фундаментом (рамой).
Пружинный виброизолятор с демпфирующим элементом содержит спиральную цилиндрическую пружину 1, которая для простоты на фигуре изображена одновитковой конструкции (частный случай), проушины 2, 3 для крепления с одной стороны к виброизолируемому объекту 4, а с другой - к фундаменту или раме 5, основной демпфирующий стальной канатный элемент 6 и средства оконцовки 7, 8 и крепления концов основного демпфирующего элемента 6. Позиции: 9 - лапа виброизолируемого объекта; 10 - кронштейн рамы (основания или фундамента); 11, 12 - крепежные средства; 13 - буфер; 14 - дополнительный демпфирующий элемент, выполненный, по крайней мере, в виде оболочки.
Дополнительный упругий элемент - оболочка 14 из, по крайней мере, композиционного материала. Причем оболочка 14 может быть, по крайней мере, вулканизирована - приварена к основному демпфирующему стальному канатному элементу 6 или образована каким-либо способом, например покрытием из композиционной мастики и т.п.
Пружинный виброизолятор с демпфирующим элементом работает следующим образом.
При работе виброизолируемого объекта 4 от воздействия вибрации и удара как со стороны объекта 4, так и со стороны основания 5 происходит ослабление как низких, так и высоких частот благодаря самой пружине 1, которая не обладает демпфирующим эффектом.
Демпфирующий эффект обеспечивают демпфирующие элементы 6 и 14 за счет упругих деформаций и внутреннего (вязкого) трения в материале проволок, внешнего (сухого) трения между проволоками жил стального каната, витками пружин 1 и канатного жгута с одной стороны и внутреннего трения (вязкого) композиционного материала 14 с другой стороны.
При больших амплитудах колебаний резко возрастает степень демпфирования, что обеспечивает минимальный коэффициент динамичности на резонансной частоте.
При ударах резиновый элемент 13 работает в качестве буфера.
Цилиндрические пружины широко применяются в качестве упругих элементов подвесок транспортных средств для поглощения ударов и обеспечения необходимой плавности.
Пружины не обладают демпфирующим эффектом, поэтому для быстрого гашения колебаний одновременно применяют гасящие элементы. Наибольшее распространение получили телескопические амортизаторы двустороннего действия. Однако они требуют дальнейшего усовершенствования по их упрощению, снижению себестоимости, уменьшению массогабаритных показателей, увеличению эффективности, надежности и т.п.
Предложенное техническое решение в некоторой степени близко к указанным требованиям.
Таким образом, изобретение соответствует критерию ее «новизны». Какие-либо другие виброизоляторы с указанными выше преимуществами неизвестны.