НАСТОЛЬНАЯ ВИБРОУДАРОЗАЩИТНАЯ ПЛОЩАДКА

Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для групповой виброударозащиты объектов от внешних динамических воздействий пространственного характера, носящих случайный характер.
Может быть использована для защиты от негармонических колебаний и нестационарных ударов аппаратуры, размещенной на мобильных системах.
Предложенная конструкция предназначена для защиты от воздействий, возникающих при движении и транспортировке объектов (персональных компьютеров и другой аппаратуры) весом до 30 кг.
Наиболее близким прототипом предложенной полезной модели является площадка для объемной защиты от ударов и вибраций, предназначенная для защиты операторов мобильных систем и горных механизмов [1].
Площадка содержит прямоугольную наружную раму и расположенную внутри нее платформу, на которой размещается объект защиты. Внутри рамы размещены продольно и поперечно проложенные стальные тросы, концы которых заведены на сегменты, закрепленные на наружной стороне рамы, и соединены с упругими элементами, роль которых выполняют цилиндрические пружины. Несущая платформа соединена с тросами с помощью втулок, закрепленных на боковых сторонах платформы. Указанная площадка предназначена для пространственной защиты объектов от различных низкочастотных колебаний и непериодических ударов высоких энергий, возникающих при эксплуатации и транспортировке.
Техническим результатом предложенной полезной модели является высокая степень групповой (общей) защиты аппаратуры и прецизионных механизмов, транспортируемых или работающих на ходу, от динамических воздействий, возникающих при движении транспортных средств.
Указанный технический результат достигается за счет того, что настольная виброударозащитная площадка, состоящая из наружной прямоугольной рамы с расположенной внутри нее платформой, выполнена таким образом, что стальные гибкие тросы, проложены вдоль наружных сторон платформы и заведены через втулки внутрь наружной рамы. Расположенные внутри наружной рамы тросы, охватывая сегменты, жестко соединены с упругими элементами, находящимися внутри наружной рамы.
При расчете кинематической схемы учитывались преимущества пассивных нелинейных пространственных систем групповой защиты с применением «сухого» трения. Для эффективного гашения энергии динамических воздействий использовано структурное и технологическое (эйлерово) трение, обеспечивающее высокий уровень диссипации,
отсутствие резонансных зон и снижение амплитуд вибрации и ударов до безопасных пределов.
На фиг.1 представлена кинематическая схема настольной виброударозащитной площадки. Наружная прямоугольная рама заданной высоты (1) имеет в верхней части сквозные втулки (2), закрепленные на внутренних сторонах рамы на расчетном расстоянии друг от друга. По периметру внутренней платформы (3), расположенной внутри рамы, имеются втулки (4), сквозь которые пропускаются тросы (5) таким образом, чтобы площадка была вывешена на этих тросах. Концы тросов заведены на сегменты (6) образующие часть окружности, а сами сегменты закреплены вертикально внутри рамы. Концы тросов, охватывающие сегменты, закреплены на упругих элементах (7) в качестве которых могут использоваться торсионы, плоские или цилиндрические пружины.
Предложенное конструктивное решение обеспечивает компактное размещение тросово-торсионных элементов внутри наружной рамы, сохраняя при этом значительный ход внутренней площадки в любой плоскости. Сами упругие элементы имеют узлы регулировки, которые позволяют обеспечить требуемый уровень хода и величину диссипации, необходимую для эффективного гашения колебаний и энергии ударных импульсов, передаваемых через основание. Общий вид предложенной виброударозащитной площадки представлен на рис.1 и рис.2.
Представленная конструкция работает следующим образом. При установке на площадку объекта защиты образуется статический провис площадки, относительно которого происходит смещение площадки с объектом защиты при внешнем динамическом воздействии. При вертикальном векторе внешнего воздействия происходит смещение площадки вниз (или вверх). При этом работают все четыре тросово-торсионных элемента, передавая натяжение тросов через сегменты на упругие элементы. Уровень диссипации выбирается таким образом, чтобы эффективно гасить энергию воздействия, сохраняя часть энергии упругих элементов для возврата в исходное положение. При горизонтальном воздействии происходит проскальзывание объекта в этой же плоскости и натяжение тросов, проложенных в поперечном направлении. Высокий уровень диссипации сводит к минимуму раскачивание объекта, исключая паразитные колебания и высокочастотные составляющие.
Расстояние между площадкой и наружной рамой выбирается с учетом уровня амплитуд динамических воздействий. Предусмотрены аварийные ограничители, исключающие соударение площадки с наружной рамой и основанием. Размещение самой системы амортизации возможно на горизонтальной поверхности стола (поста управления, рабочего места). Регулируемые элементы обеспечивают требуемые характеристики системы и компенсацию эксцентриситета при несовпадении приведенного центра тяжести объекта с центром симметрии самой платформы.
[1]. Мансуров О.И. Виброударозащитная площадка. Патент на изобретение №2190132 от 27.09.2002 г.